Молодь І Поступ Біології Хviі Міжнародна Наукова Конференція Студентів І Аспірантів (Львів, 19–21 Квітня 2021)

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ I НАУКИ УКРАЇНИ ЛЬВІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ІВАНА ФРАНКА МІНІСТЕРСТВО НАУКИ І ВИЩОЇ ОСВІТИ ПОЛЬЩІ ІНСТИТУТ БІОЛОГІЇ ТА НАУК ПРО ЗЕМЛЮ ПОМОРСЬКОЇ АКАДЕМІЇ В СЛУПСЬКУ МОЛОДЬ І ПОСТУП БІОЛОГІЇ ХVIІ МІЖНАРОДНА НАУКОВА КОНФЕРЕНЦІЯ СТУДЕНТІВ І АСПІРАНТІВ (ЛЬВІВ, 19–21 КВІТНЯ 2021)

ЗБІРНИК ТЕЗ

Біологічний факультет Львівський національний університет Львівського національного університету імені Івана Франка імені Івана Франка

Поморська Академія в Слупську Інститут біології та наук про Землю (Польща) Українське товариство фізіологів рослин

ЛЬВІВ – 2021 MINISTRY OF EDUCATION AND SCIENCE OF UKRAINE IVAN FRANKO NATIONAL UNIVERSITY OF LVIV MINISTRY OF SCIENCE AND HIGHER EDUCATION OF REPUBLIK OF POLAND INSTITUTE OF BIOLOGY AND EARTH SCIENCES POMERANIAN UNIVERSITY IN SLUPSK YOUTH AND PROGRESS OF BIOLOGY XVІІ INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE FOR STUDENTS AND PHD STUDENTS (LVIV, APRIL19–21, 2021)

ABSTRACTS

Faculty of Biology Ivan Franko National University of Lviv of Ivan Franko National University of Lviv

Pomeranian University in Slupsk Institute of Biology and Earth Sciences Ukrainian Society of Plant Physiology

LVIV – 2021 УДК 57(043.2) M75

Молодь і поступ біології: збірник тез доповідей XVІІ Міжнародної наукової конференції студентів і аспірантів (м. Львів, 19–21 квітня 2021 р.). – Львів : ТОВ «Ромус- поліграф», 2021. – 226 с . Збірник тез доповідей містить результати наукової роботи студентів і аспірантів України та зарубіжжя. За достовірність викладених наукових даних відповідальність несуть автори. Для наукових працівників, аспірантів, студентів, що працюють у галузі біології, екології, біотехнології та біомедицини. Організатори конференції висловлюють подяку за підтримку таким організаціям: ЛКП «Львівське конференц-бюро», Українсько-американський доброчинний фонд «Сейбр-Світло» та ТзОВ «Експлоджен». Редакційна колегія: Пацула О., Кавулич Я., Гончаренко В., Хамар І., Демчук В., Ткаченко Г., Жукровська К.-О., Кармаш О., Попович М., Андрійчук Р., Марців М., Притула С., Комплікевич С., Федас І. Науковий комітет: проф. Бабський А., проф. Гнатуш С., доц. Гончаренко В., доц. Мамчур З., проф. Манько В., проф. Сибірна Н., проф. Терек О., проф. Федоренко В., проф. Царик Й., проф. Осадовський З., акад. Моргун В.

Youth and Progress of Biology: Abstracts of XVIІ International Scientific Conference for Students and PhD Students (Lviv, April 19–21, 2021). – Lviv: LLC Romus-Poligraf, 2021. – 226 p. Abstracts contain the results of scientific work of students and PhD students from Ukraine and other countries. The authors are responsible for the text and trustworthiness of scientific results. For scientists, PhD students and students, which work in the field of biology, biotechnology and biomedicine. The Organizers of the Conference are grateful for the support to program: «Lviv Conven- tion Bureau», Ukrainian-American beneficial foundation «Seibr-Svitlo» and LLC “Explogen». Editorial board: Patsula O., Kavulytch Y., Honcharenko V., Khamar I., Demchuk V., Tkachenko H., Zhukrovska K.-O., Karmash O., Popovych M., Andreychuk R., Martsiv M., Prytula S., Komplikevych S., Fedas I. Scientific committee:prof. Babsky A., prof. Hnatush S., assoc. prof. Honcharenko V., assoc. prof. Mamchur Z., prof. Manko V., prof. Sybirna N., prof. Terek O., prof. Fedorenko V., prof. Tsaryk Y., prof. Osadowski Z., acad. Morhun V.

ISBN 978-617-7809-39-4 Голова оргкомітету конференції Гладишевський Р. член-кор. НАН України, професор, проректор з наукової роботи Львівського національного університету імені Івана Франка Співголова оргкомітету конференції Осадовський З. професор, доктор, ректор Поморської академії в Слупську Оргкомітет Хамар І. заступник голови оргкомітету, доцент, декан біологічного факультету Львівського національного університету імені Івана Франка Яросєвіч А. професор, доктор, директор Інституту біології і наук про Землю Поморської Академії в Слупську Гончаренко В. доцент, завідувач кафедри ботаніки, заступник декана біологічного факультету Львівського національного університету імені Івана Франка з навчально-методичної роботи Мерлавський В. доцент кафедри фізіології людини і тварин, заступник декана біологічного факультету Львівського національного університету імені Івана Франка з наукової роботи Тарновська А. доцент, доцент кафедри біофізики та біоінформатики, заступник декана біологічного факультету Львівського національного університету імені Івана Франка з виховної роботи Пацула О. доцент, доцент кафедри фізіології та екології рослин Львівського національного університету імені Івана Франка Науковий комітет Бабський А. професор, доктор біологічних наук, завідувач кафедри біофізики та біоінформатики Львівського національного університету імені Івана Франка Гнатуш С. професор, завідувач кафедри мікробіології Львівського національного університету імені Івана Франка Гончаренко В. доцент, завідувач кафедри ботаніки, заступник декана біологічного факультету Львівського національного університету імені Івана Франка з навчально-методичної роботи Мамчур З. доцент, завідувач кафедри екології Львівського національного університету імені Івана Франка Манько В. професор, доктор біологічних наук, завідувач кафедри фізіології людини і тварин Львівського національного університету імені Івана Франка Моргун В. професор, доктор біологічних наук, академік НАН України, директор Інституту фізіології рослин і генетики НАН України Сибірна Н. професор, доктор біологічних наук, завідувач кафедри біохімії Львівського національного університету імені Івана Франка Терек О. професор, доктор біологічних наук, професор кафедри фізіології та екології рослин Львівського національного університету імені Івана Франка Ткаченко Г. професор, доктор, завідувач кафедри біології, заступник директора Інституту біології і наук про Землю Поморської Академії в Слупську Федоренко В. професор, доктор біологічних наук, завідувач кафедри генетики та біотехнології Львівського національного університету імені Івана Франка Царик Й. професор, доктор біологічних наук, завідувач кафедри зоології Львівського національного університету імені Івана Франка Секретаріат Пацула О. голова секретаріату, доцент, доцент кафедри фізіології та екології рослин Львівського національного університету імені Івана Франка Кавулич Я. к.б.н., інженер кафедри фізіології та екології рослин Львівського національного університету імені Івана Франка Попович М. аспірант кафедри біофізики та біоінформатики Львівського національного університету імені Івана Франка Комплікевич С. аспірант кафедри мікробіології Львівського національного університету імені Івана Франка Притула С. аспірант кафедри екології Львівського національного університету імені Івана Франка Федас І. старший лаборант кафедри фізіології людини і тварин Львівського національного університету імені Івана Франка Кармаш О. аспірант кафедри біохімії Львівського національного університету імені Івана Франка Андрійчук Р. аспірант кафедри ботаніки Львівського національного університету імені Івана Франка Жукровська К.-О. аспірант кафедри генетики та біотехнології Львівського національного університету імені Івана Франка Марців М. аспірант кафедри зоології Львівського національного університету імені Івана Франка Демчук В. інженер міжкафедральної навчальної лабораторії математичних методів у біології Львівського національного університету імені Івана Франка Рецензенти Антоняк Г. д.б.н., професор кафедри екології Львівського національного університету імені Івана Франка Бродяк І. к.б.н., доцент кафедри біохімії Львівського національного університету імені Івана Франка Бура М. к.б.н., доцент кафедри біофізики та біоінформатики Львівського національного університету імені Івана Франка Величко О. к.б.н., доцент кафедри фізіології та екології рослин Львівського національного університету імені Івана Франка Галан М. к.б.н., доцент кафедри біофізики та біоінформатики Львівського національного університету імені Івана Франка Галушка А. к.б.н., доцент кафедри мікробіології Львівського національного університету імені Івана Франка Гарасим Н. к.б.н., доцент кафедри біофізики та біоінформатики Львівського національного університету імені Івана Франка Гачкова Г. к.б.н., доцент кафедри біохімії Львівського національного університету імені Івана Франка Гнатина О. к.б.н., доцент кафедри зоології Львівського національного університету імені Івана Франка Гнатуш С. к.б.н., професор, завідувач кафедри мікробіології Львівського національного університету імені Івана Франка Гончаренко В. к.б.н., завідувач кафедри ботаніки Львівського національного університету імені Івана Франка Джура Н. к.б.н., доцент кафедри екології Львівського національного університету імені Івана Франка - 6 - “Молодь і поступ біології”, Львів, 19–21 квітня 2021 р. Дика М. к.б.н., доцент кафедри біофізики та біоінформатики Львівського національного університету імені Івана Франка Дикий І. к.б.н., доцент кафедри зоології Львівського національного університету імені Івана Франка Думич О. к.б.н., доцент кафедри екології Львівського національного університету імені Івана Франка Жукровська К.-О. аспірант кафедри генетики та біотехнології Львівського національного університету імені Івана Франка Капрусь І. д.б.н., професор кафедри екології Львівського національного університету імені Івана Франка Кияк В. д.б.н., професор кафедри екології Львівського національного університету імені Івана Франка Кобилецька М. к.б.н., доцент, в.о. завідувача кафедри фізіології та екології рослин Львівського національного університету імені Івана Франка Колтун І. асистент кафедри зоології Львівського національного університету імені Івана Франка Лєснік В. асистент кафедри зоології Львівського національного університету імені Івана Франка Люта М. к.б.н., доцент кафедри біохімії Львівського національного університету імені Івана Франка Мамчур З. к.б.н., завідувач кафедри екології Львівського національного університету імені Івана Франка Манько В. д.б.н., професор, завідувач кафедри фізіології людини і тварин Львівського національного університету імені Івана Франка Нагалєвська М. к.б.н., доцент кафедри біохімії Львівського національного університету імені Івана Франка Назарук К. к.б.н., доцент кафедри зоології Львівського національного університету імені Івана Франка Отчич В. к.б.н., доцент кафедри біофізики та біоінформатики Львівського національного університету імені Івана Франка Перетятко Т. к.б.н., доцент кафедри мікробіології Львівського національного університету імені Івана Франка Решетило О. к.б.н., доцент кафедри зоології Львівського національного університету імені Івана Франка Романюк Н. к.б.н., доцент кафедри фізіології та екології рослин Львівського національного університету імені Івана Франка Сабадашка М. к.б.н., доцент кафедри біохімії Львівського національного університету імені Івана Франка Скирпан І. асистент кафедри зоології Львівського національного університету імені Івана Франка Стасик О. к.б.н., доцент кафедри біохімії Львівського національного університету імені Івана Франка Тарновська А. к.б.н., доцент кафедри біофізики та біоінформатики Львівського національного університету імені Івана Франка Федоренко В. д.б.н., професор, завідувач кафедри генетики та біотехнології Львівського національного університету імені Івана Франка Цвілинюк О. к.б.н., доцент кафедри екології Львівського національного університету імені Івана Франка - 7 - Head of the Organizing Committee Gladyshevskii R. corresponding member of NAS of Ukraine, professor, vice-rector in the scientific work of Ivan Franko National University of Lviv Co-head of the Organizing Committee Osadowski Z. professor, dr hab., rector of Pomeranian University in Slupsk Organizing Committee Khamar I. vice-head of the Organizing Committee, associate professor, dean of the Faculty of Biology of Ivan Franko National University of Lviv Jaroszewicz А. professor, dr hab., director of the Institute of Biology and Environmental Protection of Pomeranian University in Slupsk Honcharenko V. associate professor, head of the Department of Botany, vice-dean of the Faculty of Biology of Ivan Franko National University of Lviv in educational and methodical work Merlavsky V. associate professor at the Department of Humanand Animal Physiology of Ivan Franko National University of Lviv, vice-dean of the Faculty of Biology of Ivan Franko National University of Lviv in scientific work Tarnovska A. associate professor, associate professor at the Department of Biophysics and Bioinformatics, vice-dean of the Faculty of Biology of Ivan Franko in educational work Patsula O. associate professor, associate professor at the Department of Plants Physiology and Ecology of Ivan Franko National University of Lviv Scientific Committee Babsky A. professor, doctor of biological sciences, head of the Department of Biophysics and Bioinformatics of Ivan Franko National University of Lviv Fedorenko V. professor, doctor of biological sciences, head of the Department of Genetics and Biotechnology of Ivan Franko National University of Lviv Hnatush S. professor, head of the Department of Microbiology of Ivan Franko National University of Lviv Honcharenko V. associate professor, head of the Department of Botany, vice-dean of the Faculty of Biology of Ivan Franko National University of Lviv Mamchur Z. associate professor, head of the Department of Ecology of Ivan Franko National University of Lviv Manko V. professor, doctor of biological sciences, head of the Department of Human and Animal Physiology of Ivan Franko National University of Lviv Morhun V. professor, doctor of biological sciences, academician of the NAS of Ukraine, director of the Institute of Plant Physiology and Genetics of NAS of Ukraine Sybirna N. professor, doctor of biological sciences, head of the Department of Biochemistry of Ivan Franko National University of Lviv Terek O. professor, doctor of biological sciences professor at the Department of Plants Physiology and Ecology of Ivan Franko National University of Lviv Tkachenko H. professor, dr hab., head of the Department of Biology, vice-director of the Institute of Biology and Environmental Protection of Pomeranian University in Slupsk Tsaryk Y. professor, doctor of biological sciences, head of the Department of Zoology of Ivan Franko National University of Lviv Secretariat Patsula O. head of the secretary, associate professor at the Department of Plants Physiology and Ecology of Ivan Franko National University of Lviv Kavulych Y. PhD, engineer at the Department of Plants Physiology and Ecology of Ivan Franko National University of Lviv Popovych М. PhD student at the Department of Biophysics and Bioinformatics of Ivan Franko National University of Lviv Komplikevych S. PhD student at the Department of Microbiology of Ivan Franko National University of Lviv Prytula S. PhD student at the Department of Ecology of Ivan Franko National University of Lviv Fedas I. senior laboratory assistant at the Department of Human and Animals Physiology of Ivan Franko National University of Lviv Karmash О. PhD student at the Department of Biochemistry of Ivan Franko National University of Lviv Andreychuk R. PhD student at the Department of Botany of Ivan Franko National University of Lviv Zhukrovska K.-O. PhD student at the Department of Genetics and Biotechnology of Ivan Franko National University of Lviv Martsiv M. PhD student at the Department of Zoology of Ivan Franko National University of Lviv Demchuk V. engineer at the Interdepartmental Educational Laboratory of Mathematic Methods in Biology of Ivan Franko National University of Lviv Reviewers Antonyak H. doctor of biological sciences, professor of the Department of Ecology of Ivan Franko National University of Lviv Brodyak I. PhD, associate professor at the Department of Biochemistry of Ivan Franko National University of Lviv Bura M. PhD, associate professor at the Department of Biophysics and Bioinformatic of Ivan Franko National University of Lviv Dumych O. PhD, associate professor at the Department of Ecology of Ivan Franko National University of Lviv Dyka M. PhD, associate professor at the Department of Biophysics and Bioinformatic of Ivan Franko National University of Lviv Dykyi I. PhD, associate professor at the Department of Zoology of Ivan Franko National University of Lviv Dzhura N. PhD, associate professor at the Department of Ecology of Ivan Franko National University of Lviv Fedorenko V. doctor of biological sciences, professor, head of the Department of Genetics and Biotechnology of Ivan Franko National University of Lviv Hachkova H. PhD, associate professor at the Department of Biochemistry of Ivan Franko National University of Lviv Halan M. PhD, associate professor at the Department of Biophysics and Bioinformatic of Ivan Franko National University of Lviv Halushka А. PhD, associate professor at the Department of Microbiology of Ivan Franko National University of Lviv Harasym N. PhD, associate professor at the Department of Biophysics and Bioinformatic of Ivan Franko National University of Lviv - 9 - Hnatush S. PhD, professor, head of the Department of Microbiology of Ivan Franko National University of Lviv Honcharenko V. PhD, head of the Department of Botany, vice-dean of the Faculty of Biology of Ivan Franko National University of Lviv Karpus I. doctor of biological sciences, professor of the Department of Ecology of Ivan Franko National University of Lviv Kobyletska M. PhD, associate professor at the Department of Plant Physiology and Ecology of Ivan Franko National University of Lviv Koltun I. lecturer at the Department of Zoology of Ivan Franko National University of Lviv Kyyak V. doctor of biological sciences,professor of the Department of Ecology of Ivan Franko National University of Lviv Lesnik V. lecturer at the Department of Zoology of Ivan Franko National University of Lviv Luta M. PhD, associate professor at the Department of Biochemistry of Ivan Franko National University of Lviv Mamchur Z. PhD, associate professor, head of the Department of Ecology of Ivan Franko National University of Lviv Manko V. doctor of biological sciences, professor, head of the Department of Human and Animal Physiology of Ivan Franko National University of Lviv Nagalevska M. PhD, associate professor at the Department of Biochemistry of Ivan Franko National University of Lviv Nazaruk K. PhD, associate professor at the Department of Zoology of Ivan Franko National University of Lviv Otchych V. PhD, associate professor at the Department of Biophysics and Bioinformatic of Ivan Franko National University of Lviv Peretyatko T. PhD, associate professor at the Department of Microbiology of Ivan Franko National University of Lviv Reshetylo O. PhD, associate professor at the Department of Zoology of Ivan Franko National University of Lviv Romanyuk N. PhD, associate professor at the Department of Plant Physiology and Ecology of Ivan Franko National University of Lviv Sabadashka M. PhD, associate professor at the Department of Biochemistry of Ivan Franko National University of Lviv Skrypan I. lecturer at the Department of Zoology of Ivan Franko National University of Lviv Stasyk O. PhD, associate professor at the Department of Biochemistry of Ivan Franko National University of Lviv Tarnovska A. PhD, associate professor at the Department of Biophysics and Bioinformatic of Ivan Franko National University of Lviv Tsvilynyuk O. PhD, associate professor at the Department of Ecology of Ivan Franko National University of Lviv Velychko O. PhD, associate professor at the Department of Plant Physiology and Ecology of Ivan Franko National University of Lviv Zhukrovska K.-O. PhD student at the Department of Genetics and Biotechnology of Ivan Franko National University of Lviv ЗМІСТ БІОЛОГІЧНА ТА ЕКОЛОГІЧНА ОСВІТА 11 БІОФІЗИКА 20 БІОХІМІЯ 31 БОТАНІКА ТА ІНТРОДУКЦІЯ РОСЛИН 78 ГЕНЕТИКА ТА БІОТЕХНОЛОГІЯ 98 ЕКОЛОГІЯ 126 ЗООЛОГІЯ 153 МОЛЕКУЛЯРНА ТА КЛІТИННА БІОЛОГІЯ 169 МІКРОБІОЛОГІЯ, ВІРУСОЛОГІЯ ТА ІМУНОЛОГІЯ 177 ФІЗІОЛОГІЯ ЛЮДИНИ І ТВАРИН, БІОМЕДИЦИНА 204 ФІЗІОЛОГІЯ РОСЛИН 222 АВТОРСЬКИЙ ПОКАЖЧИК 231

CONTENTS BIOLOGICAL AND ECOLOGICAL EDUCATION 11 BIOPHYSICS 20 BIOCHEMISTRY 31 BOTANY AND PLANTS INTRODUCTION 78 GENETICS AND BIOTECHNOLOGY 98 ECOLOGY 126 ZOOLOGY 153 MOLECULAR AND CELL BIOLOGY 169 MICROBIOLOGY, VIROLOGY AND IMMUNOLOGY 177 HUMAN AND ANIMALS PHYSIOLOGY, BIOMEDICINE 204 PLANT PHYSIOLOGY 222 INDEX OF AUTHORS 231 Біологічна та екологічна освіта - 11 - БІОЛОГІЧНА ТА ЕКОЛОГІЧНА ОСВІТА BIOLOGICAL AND ECOLOGICAL EDUCATION

Андрійчук (Радиш) Н., Гвоздій С. ВИВЧЕННЯ БІОЛОГІЇ ЛЮДИНИ УЧНЯМИ СЕРЕДНЬОЇ ШКОЛИ ЗАСОБАМИ ДИСТАНЦІЙНИХ РЕСУРСІВ Одеський національний університет імені І. І. Мечникова вул. Дворянська, 2, Одеса, 65082, Україна e-mail: [email protected] Andriichuk (Radysh) N., Gvozdii S. STUDY OF HUMAN BIOLOGY BY SECON DARY SCHOOL STUDENTS BY MEANS OF REMOTE RESOURCES. The article identifies the features, differences, effectiveness of distance learning in today’s conditions. Examples of distance resources in the study of human biology in secondary school are given: TeamLabBody, FlorAnimal, etc. Дослідники називають такі переваги дистанційного навчання: гнучкість – можливість викладання матеріалу курсу з урахуванням підготовки, здібностей учнів. Це досягається створенням альтернативних сайтів для одержання більш детальної або додаткової інформації з незрозумілих тем, а також низки питань–підказок тощо; актуальність – можливість упровадження новітніх педагогічних, психологічних, методичних розробок; зручність – можливість навчання у зручний час, у певному місці, здобуття освіти без відриву від основної роботи, відсутність обмежень у часі для засвоєння матеріалу; модульність – розбиття матеріалу на окремі функціонально завершені теми, які вивчаються у міру засвоєння і відповідають здібностям окремого студента чи групи загалом; можливість одночасного використання великого обсягу навчальної інформації будь-якою кількістю учнів; більші можливості контролю якості навчання, які передбачають проведення дискусій, чатів, використання самоконтролю, відсутність психологічних бар’єрів; відсутність географічних кордонів для здобуття освіти. Зазначимо, що термін «дистанційні ресурси» визначено як ресурси, що містяться у віддаленій системі, але мають бути доступні локальній системі (Бернадский, 1997). Є багато рішень для систем дистанційного навчання різних навчальних предметів, відмінних за технічними можливостями, наявністю і рівнем складності різних функціональних компонентів. Окремої уваги заслуговують дистанційні ресурси, які можна застосувати під час вивчення біології людини. TeamLabBody – перший онлайн-додаток, у якому розміщені 3D-моделі тіла людини, за допомогою якого можна вивчати анатомію, фізіологію. Цей додаток дає змогу «пощупати» тіло людини та відчути всі його особливості. Додаток створений на основі аналізів МРТ, справжніх тіл і їхніх функцій в реальному часі. Програма буде корисна для вивчення «Біології людини» у 8-му класі та студентам природничих і медичних факультетів. FlorAnimal – сайт із розробками онлайн-тестів з біології різного характеру та рівня складності. Цей ресурс вчитель може використати для перевірки знань учнів під час онлайн-уроку, а учні можуть самостійно здійснювати перевірку своїх можливостей і якість засвоєння нового матеріалу. Kahoot! – навчальна програма, що складається з ігор. Тут можна зробити серію запитань з кількома варіантами відповідей. Формат і кількість запитань залежать від автора. Є можливість додавати відео, зображення та діаграми (Онлайн-ресурси, 2020). Висновок: у дистанційному навчанні дитина має пройти шлях від сприйняття інформації до її розуміння, запам’ятовування, можливо, відтворення, використання на різних рівнях. Система дистанційного навчання може і повинна зайняти своє місце в системі освіти, оскільки за грамотної її організації, вона забезпечує якісні знання, що відповідають вимогам сучасного суспільства. - 12 - “Молодь і поступ біології”, Львів, 19–21 квітня 2021 р. Апуневич Г., Горбулінська С. ФАХОВІ КОМПЕТЕНЦІЇ МАГІСТРІВ ГЕНЕТИКІВ Львівський національний університет імені Івана Франка вул. Грушевського, 4, м. Львів, 79005, Україна e-mail: [email protected] Apunevych H., Gorbulinska S. PROFESSIONAL COMPETENCIES OF MASTERS OF GENETICS. The Master of Biology for further pedagogical activity must master the main competencies, one of which, integral competence is the ability to solve problems and issues related to the biological sciences, as well as to have knowledge that is on the border of subject areas. The main professional competencies of masters of biology should also include professional skills, pedagogical skills, pedagogical techniques. The integrative qualities of a teacher must realize personal potential in creative pedagogical activity, improvement of experience, continuous education. Спільнота педагогів з усього світу вже визнала необхідність навчання впродовж усього життя та необхідність постійного перегляду й оновлення складових професійних компетенцій викладачів. Професійна компетентність – одна з необхідних характеристик формування професіоналізму педагога, це ознака певного рівня його професійної майстерності та результат професійної підготовки в системі безперервної освіти. Це інтегративна якість викладача, яка проявляється у рівні його професійної освіти, готовності до реалізації особистісного потенціалу під час творчої педагогічної діяльності, вдосконаленні досвіду та прагненні до безперервної самоосвіти. Це поняття розуміють, як комплекс особистісних властивостей і практичних умінь викладача, що дає змогу на високому рівні організовувати навчально-виховний процес у сучасному освітньому закладі. Магістратура дає можливості більш повно провести диверсифікацію професійної освіти, розширити варіативність підготовки випускників до наукової діяльності в аспірантурі, здійснювати науково-прикладні дослідження, оперативно включатися в науково-дослідні проекти. Випускник вищої школи має можливості подальшої педагогічної діяльності, а для цього має оволодіти головними компетенціями, а саме: інтегральна компетентність – це вміння вирішувати поставлені задачі та питання, що стосуються біологічних наук, а також володіти знаннями, які лежать на межі предметних галузей. Дана компетентність передбачає проведення різноманітних досліджень, здійснення інновацій у своїй освітній й експериментальній діяльності та вміння самостійно аналізувати різні масиви необхідної для роботи інформації. Новий рівень осмислення методологічних підходів до педагогічних проблем зробив можливим розгляд компетенцій викладачів вищої школи у трьох професійних площинах їхньої діяльності: академічній, професійно-педагогічній і соціально-особистісній. Професійне самовдосконалення викладача є невід’ємною складовою його діяльності, основою особистісного розвитку компетентнісного потенціалу та способом реалізації освіти «навчання впродовж життя». Сучасний стан розбудови ступеневої освіти в Україні, зокрема на рівні функціонування магістратури, ставить на порядок денний формування нової генерації науково- дослідницького та науково-педагогічного персоналу вищої школи, конкурентоздатного в умовах національного й європейського ринку освітніх послуг. Багато суперечок триває, щодо того, який же він має бути – хороший випускник магістратури. Спершу – це звісно особистість із високим рівнем професіоналізму у своїй справі, яка вміє інноваційно мислити, для якої характерна емоційна та громадянська зрілість. Випускник магістратури – це людина всього світу, яка має безліч можливостей і максимально їх використовує. Біологічна та екологічна освіта - 13 - Буцик Н., Романюк Н. ЗАСТОСУВАННЯ МОБІЛЬНИХ ДОДАТКІВ У ВИКЛАДАННІ БІОЛОГІЇ Львівський національний університет імені Івана Франка вул. Грушевського, 4, м. Львів, 79005, Україна e-mail: [email protected] Butsyk N., Romanyuk N. APPLICATION OF MOBILE APPLICATIONS IN TEACH- ING BIOLOGY. Every year the possibilities of using mobile devices increases, the list of educational mobile applications that should be used in the study of the cycle of exact and natural sciences is growing. Among the Ukrainian-language applications for teaching biology is a mobile application “Botany. Terms. Concepts. Personalities”, “Human Anatomy” and others. Also, there are many applications in English. An important task today is the development of Ukrainian- language applications for teaching biology, as well as methods of their use in lessons, taking into account the age of students. Незважаючи на всі недоліки, пов’язані з пандемією Covid-19, ця ситуація запропонувала новий досвід і спонукала освітян до пошуку нових перспективних форм навчання. Здобувачі освіти мають змогу вчитися з використанням цікавих мобільних додатків, програм та інтернет-курсів, починаючи вже від початкової школи. Існує великий потенціал використання мобільних пристроїв для трансформації того, як ми вчимось і навчаємо, перетворення традиційних уроків на інтерактивні та захоплючі (Wang, Pan, 2008; Zydney, Warner, 2015). Це дає змогу продовжувати навчання після закінчення уроку або поза ним, наприклад, у природі (Lin, Cheng, 2010; Thomas, Fellowes, 2017). Це також допомагає вчителям налагодити спілкування («знайти спільну мову») з учнями (Ward et al., 2013). Сенсорні технології допомагають персоналізувати навчання та підлаштовуватися під конкретного учня (Chu et al., 2010). Такі програми цікаві не лише для школярів, а для їхніх учителів і батьків. За умови їх розумного використання - це цікаве навчання, що сприяє здобуванню нових знань і важливих життєвих компетенцій. Учням шкільного віку важливо показати, що смартфони, планшети можуть бути використані не лише для розваг, а й для творчості, опанування навчальних предметів, зокрема, біології (Грановська, 2018). Із кожним роком можливості застосування мобільних пристроїв збільшуються, зростає перелік навчальних мобільних додатків, які доцільно застосовувати під час вивчення циклу точних і природничих наук. Вчителі та батьки, відкриваючи для своїх учнів чи дітей цікаві навчальні ресурси, показують їм зручний спосіб навчання й отримання потрібних знань. Окрім цього, такі мобільні додатки можна використати для оцінювання знань учнів. Серед україномовних додатків для навчання біології є обмежена кількість додатків: “Ботаніка. Терміни. Поняття. Персоналії” (https://play.google.com/store/apps/ details?id=ua.chembioeducation.botany) й Анатомія людини (https://play.google.com/store/ apps/details?id=ua.chembioeducation.angiology), однак є безліч додатків російською мовою. Водночас, популярними для вивчення біології людини є англомовні додатки, що додатково сприяють вивченню іноземної мови: Anatomy Learning - 3D Anatomy Atlas, Anatomy 3D Atlas; для вивчення біології рослин використовують KidArKit Botanica, Botanical families, Trees, біології тварин - Idle Pet - Create cell by cell, загальної біології - 3D Biology + та інші. Отже, у сучасному освітньому просторі України мобільні пристрої починають перетворюватися на засоби навчання, здатні підвищити інтерес учнів до вивчення предмету. Важливим завданням є розробка україномовних додатків для навчання й оцінювання знань із біології, а також методик використання їх на уроках з урахуванням вікових особливостей учнів. - 14 - “Молодь і поступ біології”, Львів, 19–21 квітня 2021 р. Валах І., Корнацька О. РОЗВИТОК ЕКОЛОГІЧНОГО МИСЛЕННЯ У ШКОЛЯРІВ НА ПРИКЛАДІ ДОСЛІДЖЕНЬ ЯКОСТІ ВОДИ У МІСЦЕВИХ ВОДОЙМАХ Комунальний заклад Львівської обласної ради «Львівський обласний центр еколого-натуралістичної творчості учнівської молоді» (ЛОЦЕНТУМ) вул. Франка, 133, м. Львів, 79026, Україна e-mail: [email protected] Valakh I., Kornatska O. DEVELOPMENT OF ENVIRONMENTAL THINKING IN SCHOOLCHILDRENS DURING THE STUDY OF WATER QUALITY IN LOCAL RESER- VOIRS. Study of water pollution in the rivers, lakes and ponds develops schoolchildrens’ cognitive interest in self-study of the world around them, stimulates research activities, develops environmental culture and ensures the harmonious development of personality. Важливою формою роботи з учнями в позашкільний час є організація дослідницької діяльності, як відповідь на пошукову активність школярів. На базі КЗ ЛОР «ЛОЦЕНТУМ» були розроблені методичні поради з організації дослідницької діяльності учнів середнього та старшого шкільного віку на прикладі науково-освітнього проєкту «Дослідження показників хімічного забруднення водойм та питної води». За навчальним змістом проєкт є міжпредметним, за видом діяльності – дослідницьким, а за тривалістю – довгостроковим. Метою роботи було формування в учнівської молоді екологічного мислення та навичок природоохоронної діяльності, а також узагальнення і поглиблення знань із природничих дисциплін. Гуртківці КЗ ЛОР «ЛОЦЕНТУМ» «Юні захисники природи» провели відбір проб у водоймах, криницях приватних домогосподарств і системі централізованого водопостачання регіону Східного Розточчя. Об’єктом дослідження були хімічні показники води у водоймах, а предметом дослідження - забруднення води нітратами й іншими шкідливими речовинами. Особливу увагу звертали на водойми, для яких характерне явище «цвітіння». Зразки води аналізували за допомогою набору реактивів Visokolor ECO (ФРН) на вміст нітратів, фосфатів, амонію, загальної твердості й рН. Було отримано цікаві дані, які демонструють високий рівень забруднення у колодязях приватних домогосподарств, що, очевидно, пов’язано із недотриманням санітарних вимог за облаштування вигрібних ям, надвірних туалетів і місць утримання худоби, порушень правил застосування мінеральних і органічних добрив. Порівняння показників забрудненості води в природних водоймах у зимовий і літньо-осінній періоди не виявив суттєвих сезонних відмінностей досліджуваних показників, незважаючи на цвітіння води влітку. По закінченні проєкту його учасники донесли отриману інформацію до селищних громад з метою актуалізації проблеми та екологічного виховання населення. Такі наукові дослідження розвивають у школярів пізнавальний інтерес до самостійного вивчення оточуючого світу, стимулюють пошукову діяльність, розвивають екологічну культуру та забезпечують гармонійний розвиток особистості. Водько Т., Микієвич І. МЕТОДИКА ВИКОРИСТАННЯ КІМНАТНИХ РОСЛИН У НАВЧАЛЬНО-ВИХОВНІЙ РОБОТІ З БІОЛОГІЇ Львівський національний університет імені Івана Франка вул. Грушевського, 4, м. Львів, 79005, Україна e-mail: [email protected] Vodko T., Mykiyevych I. METHODOLOGY OF USING OF INDOOR PLANTS IN BI- OLOGY EDUCATIONAL ACTIVITIES. The presented work is devoted to the problem of the indoor plants usage for the educational activities in the secondary school. Біологічна та екологічна освіта - 15 - Серед важливих проблем відродження національної освіти особливе місце посідає пошук ефективних методів, форм і засобів навчання, які зроблять сучасний навчально- виховний процес більш ефективним, сприяютимуть зацікавленню учнів до предмету, забезпечать естетичноме, екологічноме і трудовоме виховання. Кімнатні рослини були і залишаються провідними натуральними об’єктами, оскільки учні найбільше цікавляться фактами та процесами, які є специфічними для конкретного середовища. Серед них є представники різних екологічних груп, різних життєвих форм і родин, тому вони можуть бути цінним демонстраційним матеріалом під час вивчення багатьох питань із морфології, анатомії, фізіології рослин. Кімнатні рослини, які легко розмножуються, використовують як засоби наочності та об’єкти для проведення лабораторних робіт. Зазвичай, коли ми використовуємо кімнатні рослини у процесі навчання, ми спостерігаємо за ними і проводимо різні експерименти. Основна мета кожного спостереження - виробити правильні навички та вміння по роботі з природними об’єктами і формувати біологічні поняття. Для цього вчитель біології використовує різні методики під час організації роботи учнів з кімнатними рослинами. Це може бути порівняльний прийом, пояснення, заповнення таблиць, складання схем, робота з визначниками. Так під час поясненні вчителем поняття «простий листок» доцільно використовувати: клен (Abutilon sellovianum), королівську бегонію (Begonia rex), гібіскус, китайську троянду (Hibiscus rosa-sinensis), гібрид гіппеаструм (Hippeastrum hybridum), Традесканцію альбіфлору (Tradescantia albiflora), які мають різну форму і ступінь розсічення листової пластинки листка. Під час пояснення поняття «складний листок» доцільно використовувати такі кімнатні рослини: Нефролепис високий (Nephrolepis exaltata), Фінікову пальму (Phoenix canariensis). Листкорозташування можна вивчати на прикладах: чергове розміщення – Бальзамін султанський (Impatiens sultani), Фікус пружний (Ficus elastica), Плющ звичайний (Hedera helix); супротивне – Фуксія гібридна (Fuchsia hybrida); кільчасте – Олеандр звичайний (Nerium oleander). Під час формування в учнів фізіологічних понять цінними помічниками є Пеларгонія зональна (Pelargonium zonale) та Пеларгонія запашна (Pelargonium graveolens). За допомогою цих рослин можна вивчати процес транспірації, рухи рослин, отримання ефірної олії з листя. Пеларгонію також використовують під час експерименту на тему: «Утворення крохмалю в листі у процесі фотосинтезу» (проба Сакса). Рух речовин по судинах стебла рослини можна продемонструвати на Бальзаміні султанському (Impatiens sultani). Різні методи вегетативного розмноження рослин зручно показати на таких кімнатних рослинах: Бегонії королівській (Begonia rex), Клівії кіноварній (Clivia miniata), Гіпеаструму гібридному (Hippeastrum hybridum) (Барна, 2006; Міронець, 2013). Таким чином, більшість кімнатних рослин, які можна вирощувати у кабінеті біології згідно з «Положенням про куточок живої природи загальноосвітніх і позашкільних навчальних закладів», можуть слугувати цінним засобом навчання під час формування в учнів спеціальних біологічних понять у навчальній та позакласній роботі, що підвищує інтерес до предмету, сприяє естетичному, екологічному та трудовому вихованню учнів. Граматик Н., Ковальджи О. ЕКОЛОГІЧНЕ ВИХОВАННЯ УЧНІВ У ПРОЦЕСІ ВИВЧЕННЯ ШКІЛЬНОГО КУРСУ БОТАНІКИ Ізмаїльський державний гуманітарний університет вул. Рєпіна 12, м. Ізмаїл, 68600, Україна e-mail: [email protected] Gramatyk N., Kovalzhy O. THE ENVIRONMENTAL EDUCATION OF PUPILS IN THE PROCESS OF STUDYING OF BOTANY SCHOOL COURSE. Modern anthropocentric - 16 - “Молодь і поступ біології”, Львів, 19–21 квітня 2021 р. attitude to the environment can be overcome with effective environmental education. In our understanding, this is a phenomenon associated with the formation of an axiological attitude to any manifestation of living things as the greatest value on Earth. Given this, the result of environmental education is the students of secondary school to legitimately consider the personal changes expressed in the system of its relations to the world, to society and to himself. Сучасний стан взаємодії суспільства і природи виводить на перший план проблеми екологічної освіти й виховання. Безсумнівним є те, що екологічна ситуація в наші дні унікальна як за своєю значимістю для людства загалом, так і за характером тих задач, які вона ставить перед конкретним суспільством. У цьому контексті зростає роль закладу загальної середньої освіти в екологічному вихованні учнів, оскільки міждисциплінарний процес екологічної освіти охоплює всі вікові категорії учнівської молоді. Передусім вагомого значення набуває середня ланка школи як важлива в системі набуття учнями природничо-наукової та екологічної компетентності та як основа для успішного здобуття освіти наступних рівнів і самоосвіти протягом усього життєвого шляху. Саме фундаментальна біологічна освіта (зокрема, шкільний курс ботаніки) є одним з основних чинників розвитку особистості, яка має переконання, світогляд, активну громадянську позицію, що дають змогу інтегруватися в соціокультурне середовище, креативно реагувати на проблеми і виклики сучасності, усвідомлювати власну роль у суспільстві і світі (Непорожня, 2015). З огляду на сучасні тенденції трансформації шкільної природничої освіти в контексті концепції «Нова українська школа», шкільний курс ботаніки передбачає вивчення взаємозв’язків організму й середовища, різноманіття рослинних організмів у біоценозах, природничих і суспільних явищ у площині взаємодії системи «людина-суспільство- природа» з метою адекватного розкриття учнівській молоді комплексності сучасного світу. Крім того, саме шкільний курс ботаніки виконує засадничу роль у конструктивному екологічному вихованні учнів основної школи, адже саме з нього розпочинається опанування особистістю біологічної освіти. Принагідно зауважимо, що екологічні знання як цілісне культурологічне явище є складовою сучасної шкільної природничої освіти, котра повинна здійснюватися з обов’язковим врахуванням екологічних законів, наукових принципів, що комплексно діють у природничій, технологічній, соціальній та економічній сферах (Граматик, 2019). Аналіз дидактичного забезпечення природничої освіти свідчить, що зміст освітньої галузі «Природознавство» у структурі Державного стандарту початкової загальної освіти як одне із завдань навчання виокремлює виховання у дітей любові до рідної природи, прагнення до охорони та дбайливого використання природних ресурсів. Оскільки екологічна освіта і виховання характеризуються міждисциплінарним підходом, у навчальних книгах для читання в початковій школі передбачено спеціальні розділи, спрямовані на розв’язання цього завдання. Під час формування в учнів основної школи природничих і екологічних знань у межах вивчення шкільного курсу ботаніки, принципово важливо враховувати досвід роботи командної роботи педагога школи першого ступеня (класовод, вихователь групи подовженого дня, соціальний педагог, шкільний бібліотекар тощо) з екологічного виховання, а також інтегральну функцію сучасних екологічних знань, що дає змогу розширювати і поглиблювати міжпредметні зв’язки, послідовно розкривати основні аспекти взаємодії суспільства та природи. При цьому головними складовими системи виховання учнів мають бути її формальна й неформальна частини, що в цілому й відображає концептуальні підходи до формування освіти для сталого розвитку. Варто зауважити, що важливо не тільки розкрити біологічну, матеріальну й естетичну цінність рослин, а й головним чином, здійснювати вплив на емоційно-чуттєвий світ особистості з позицій екологічного виховання. Це як переконує творчий досвід педагогів, сприяє формуванню гуманістичного світовідчуття загалом. Як наслідок, екологічне Біологічна та екологічна освіта - 17 - виховання учнівської молоді у процесі вивчення шкільного курсу ботаніки розглядаємо як складовий елемент цілісного освітньо-виховного процесу. Отже, з огляду на ключові ідеї Концепції загальної середньої освіти, в основу екологічного виховання учнів у процесі вивчення ботаніки має покладатися система компетентностей, зокрема екологічної, а також дотримання умов формування позитивної мотивації до вивчення екологічних проблем, забезпечення послідовного засвоєння школярами морально-екологічних понять у різних видах діяльності, які сприяють удосконаленню екологічних знань і умінь у профільних класах старшої школи, що в цілому забезпечує дотримання основних принципів екологічного виховання – наступності й неперервності. Гребень І., Микієвич І. ІНТЕРАКТИВНІ МЕТОДИ НАВЧАННЯ НА УРОКАХ БІОЛОГІЇ Львівський національний університет імені Івана Франка вул. Грушевського, 4, м. Львів, 79005, Україна e-mail: [email protected] Hreben I., Mykiyevych I. INTERACTIVE TEACHING METHODS IN BIOLOGY LES- SONS. A special place among important problems in the national education in Ukraine belongs to the search of teaching effective methods, forms and means, that will promote the efficiency of current educational process. Interactive methods are effective in improvement of the intellectual, spiritual and social skills, they activate cognitive activity of students, formation of skills of team work, etc. Одним із напрямів модернізації системи навчання є удосконалення методів і форм навчання. На жаль, нашій освіті у сучасному навчально-виховному процесі притаманні переважання вербальних методів навчання й виховання, відсутність цікавих форм та методів організації навчальної діяльності. Пояснення і демонстрування не дають по-справжньому стійких знань. Тому, важливим є впровадження нових більш цікавих форм і методів, які забезпечать розвиток особистості кожного школяра, можливості його самореалізації. Впровадження інтерактивних методів навчання на уроках біології та інших предметів є більш ефективними. Такі методи сприяють інтелектуальному, духовному та соціальному розвитку школяра, активізують пізнавальну діяльність, формують навички роботи в команді. Інтерактивні методи навчання, на відміну від традиційних, базуються на активному спілкуванні учасників навчального процесу, при цьому основна увага надається взаємодії учасників між собою. Активна робота пов’язує не лише вчителя і учня, але й між учнями у процесі навчання. При цьому і вчитель, і учні – рівноправні, рівнозначні суб’єкти навчання. Роль вчителя є визначальною у формуванні пізнавальних інтересів учнів. Сучасний навчальний процес вимагає від вчителя виклад великого обсягу інформації на рівні розуміння. Завдання, яке стоїть перед вчителем, – розбудити любов учнів до конкретного предмету. Конфуцій писав: «Коли благородний чоловік вчить і виховує, він веде, але не тягне за собою, спонукає, але не примушує. Вказує шлях, але не дозволяє учневі йти самому. Оскільки він веде, а не тягне, він перебуває у згоді з учнем. Оскільки він спонукає, а не примушує, навчання дається учневі легко» (Сиротенко, 2004). Використання інтерактивного навчання на уроках біології дає додаткову можливість поєднувати теорію і практику під час проведення лабораторних робіт. Активна взаємодія активізує цікавість і допитливість учнів, спонукає їх до пошукової та дослідницької діяльності. Інтерактивні вправи можуть бути використані на будь-якому етапі уроку, але важливо дотримуватися послідовності її проведення. Таке навчання є надзвичайно цікавим, адже має великий набір різних методів: робота у групах і в парах, проведення дискусій, дебатів, моделювання життєвих ситуацій, рольові ігри, які забезпечують спільне розв’язання проблем, уроки-подорожі, прес-конференції, створення проблемних ситуацій, брейн-ринги, тощо. - 18 - “Молодь і поступ біології”, Львів, 19–21 квітня 2021 р. Під час активного спілкування впродовж уроку учні навчаються бути демократичними, поважати іншу думку, критично мислити, ухвалювати обґрунтовані рішення, працювати в команді. Використання інтерактивних методів у роботі дає вчителеві змогу допомогти учню розкрити його вміння та навички, творчий потенціал, сприяє формуванню особистості. Павлів Ю., Мамчур О. СТАН І ПЕРСПЕКТИВИ ВИКЛАДАННЯ ЕКОЛОГІЇ В УКРАЇНІ У КОНТЕКСТІ СТАЛОГО РОЗВИТКУ Львівський національний університет імені Івана Франка вул. Грушевського, 4, м. Львів, 79005, Україна e-mail: [email protected] Pavliv Y., Mamchur O. SOME ASPECTS OF TEACHING ECOLOGY IN UKRAINE IN THE CONTEXT OF SUSTAINABLE DEVELOPMENT. The development of education for sustainable development in Ukraine requires state support, appropriate programs and policy decisions, requires further theoretical justification of the content, forms and methods, the formation and application of inclusive approaches and methods of learning through a personal participation. Such methods are still of limited use in educational work in Ukraine, but the existing examples demonstrate excellent results and confirm a need for their widespread introduction at all levels of education: from preschool to postgraduate and non-formal education. Сталий розвиток – це розвиток суспільства, за якого задоволення потреб теперішніх поколінь не має ставити під загрозу можливості майбутніх поколінь задовольняти свої потреби. Проблема сталого розвитку перетворилася на важливу складову внутрішньої та зовнішньої політики багатьох держав на різних континентах. Усі питання сталого розвитку є дуже актуальними для України. Неузгодженість темпів економічного розвитку і вимог екологічної безпеки, домінування природомістких галузей з високою питомою часткою ресурсо- й енергомістких застарілих технологій, сировинна орієнтація експорту, мілітаризація виробництва, відсутність культури праці та споживання тощо призвели до формування техногенного типу економічного розвитку. Як наслідок, нині антропогенне навантаження на природу наближається до граничної межі її екологічної стійкості. Освіта для сталого розвитку має на меті формування світогляду, що базується на принципах систематизації та засвоєння інформації з питань сталого розвитку. Досвід упровадження в розвинених країнах компонентів освіти для сталого розвитку в контексті екологічної та біологічної освіти переконливо доводить ефективність педагогіки емпауерменту (надихання на дію) як прогресивної філософсько-педагогічної платформи для здійснення освітнього процесу. Основою для системного розв’язання складних питань сталого розвитку в Україні з урахуванням загальнодержавних і регіональних особливостей, напрямів і засобів забезпечення навчання є Національна парадигма сталого розвитку України, оприлюднена у 2012 р. У ній ідеться, зокрема, про важливу роль екологічної освіти на всіх рівнях. Також було прийнято низку законодавчих актів про розвиток екологічної освіти. Відповідно до цього основна мета екологічної освіти для сталого розвитку полягає у формуванні навичок, фундаментальних екологічних знань, екологічного мислення і свідомості, що ґрунтуються на ставленні до природи як універсальної, унікальної цінності. Основний зміст екологічної освіти спрямований на формування особистості з екологічною світоглядною установкою, на дотримання норм екологічно грамотної поведінки і застосування навичок із захисту власного здоров’я та навколишнього природного середовища на практиці. Отже, питання сталого екологічного розвитку є дуже актуальними для України. Сталий розвиток потребує державної підтримки, відповідних програм і політичних рішень, Біологічна та екологічна освіта - 19 - а також подальшого теоретичного обґрунтування змісту, форм і методів, формування і застосування інклюзивних підходів і методів навчання через особисту участь. У навчальній роботі в Україні такі методи ще мають обмежене застосування, але ті приклади, які вже є, демонструють чудові результати і підтверджують необхідність широкого запровадження їх на всіх рівнях освіти: від дошкільної до післядипломної, а також неформальної освіти. Nahirnych O., Dzhura M., Dzhura N. ENVIRONMENTALIZATION OF LEARNING PROCESS IN HIGHER EDUCATION FOR FORMATION OF ENVIRONMENTAL COMPETENCE OF FUTURE BIOLOGY, CHEMISTRY AND HUMAN HEALTH TEACHERS Ivan Franko National University of Lviv 4 Hrushevskyy St., Lviv, 79005, Ukraine e-mail: [email protected] One of the prerequisites for solving current environmental problems is the development of environmental competence of every individual, an important role in the formation of which is played by secondary education institutions. The level of student environmental consciousness depends on the effectiveness of environmental education, which, in turn, correlates with the professional training of teachers. In the conditions of anthropogenic pressure on the environment and aggravation of environmental problems, a need to rethink and review the content of environmental training for future teachers of biology, chemistry and human health arises. Organization of current education focuses on the formation of vital competencies among the youth. In this process, the key role belongs to the environmental competence of teachers. Higher education institutions ensure the formation of an ecological worldview and the development of an environmental culture of future teachers. In the future, all these will enable a qualified teachers to develop such qualities in students. Therefore, the issue of creating professional environmental competence through environmentalization of the learning process in higher education institutions (HEIs) maintains its relevance. Faculty of Biology of Ivan Franko National University of Lviv trains Bachelors and Masters under the subject area 014.05 Secondary Education (Biology and Human Health). For the qualitative formation of environmental competence as a component of professional training of future biology, chemistry and human health teachers, in our opinion, the following should be achieved: 1) updating existing educational programs and integrating environmental information into certain academic disciplines; 2) ensuring pedagogical interaction and using abundant interactive forms and methods of teaching along with state-of-the-art technology; 3) considering conditions outside the HEIs and providing opportunities for fieldwork. Professional environmental competence is developed on the basis of scientific environmental knowledge. It is essential to introduce environmentalization to the main teaching and learning forms in HEIs (lectures, seminars, laboratory classes, fieldwork and pedagogical practice). Bachelors and Masters should be prepared to make environmentally sound decisions and take responsibility for their actions. We believe that the success of high-quality education development, among others, depends on the collaboration of higher and secondary education institutions which can join their efforts and contribute to solving environmental problems of a particular region. In view of this, environmental competence of biology, chemistry and human health teachers is crucial for the development of their nature-centred worldview, commitment, care and responsibility for the environment. Making the society environmentally conscious and developing its ecological culture is intrinsically linked with the environmental health and safety of the nation. - 20 - “Молодь і поступ біології”, Львів, 19–21 квітня 2021 р. БІОФІЗИКА / BIOPHYSICS

Баковська А., Гарасим Н., Боднарчук Н., Санагурський Д. ЛІГАНДНІ ФОРМИ ГЕМОГЛОБІНУ ЕРИТРОЦИТІВ ЩУРІВ ЗА ДІЇ ГІСТАМІНУ І БЕТАГІСТИНУ Львівський національний університет імені Івана Франка вул. Грушевського, 4, м. Львів, 79005, Україна e-mail: [email protected] Bakovska A., Garasym N., Bodnarchuk N., Sanagursky D. LIGAND FORMS OF HE- MOGLOBIN ERYTHROCYTES OF RAT AT THE ACTION OF HISTAMINE AND BETAGIS- TIN. The combined action of betahistine at a concentration of 0.1 and 10 μm and histamine causes a decrease in the content of deoxyhemoglobin and an increase in the content of sulfhemo- globin compared to the control. Відомо, що еритроцити забезепечують транспорт кисню. Гістамін є біогенним аміном і медіатором алергічних реакцій негайного типу та псевдоалергічних реакцій. Відомо, що для нівелювання шкідливої дії гістаміну застосовують блокатори гістамінорецепторів. Бетагістин є блокатором Н3-рецептора (Марушко, 2016). Залишається невивченим питання чи на поверхні плазматичної мембрани наявні гістамінорецептори. Оскільки провідна функція еритроцита – це транспорт газів по організму, важливо вивчити дію гістаміну на гемоглобін. Для аналізу відбирали еритроцити білих нелінійних щурів. До суспензії еритроцитів додавали гістамін, кінцева концентрація якого у пробі становила 5,398 мкМ. Для виявлення на плазматичній мембрані еритроцитів Н3-рецепторів до гістаміну застосовували бетагістин. До еритроцитів додавали бетагістин, аби кінцева концентрація становила відповідно 0,1; 1; 10 мкМ. До інших зразків після інкубації з бетагістином додавали гістамін. На кожному етапі досліду відбирали зразки для аналізу вмісту лігандних форм гемоглобіну (Дудок, 2007). Нами встановлено, що додавання до еритроцитів гістаміну зумовлює зниження вмісту тільки метгемоглобіну в 1,19 рази. Встановлено, що бетагістин за концентрацій 0,1; 1; 10 мкМ веде до зміни кількості лігандних форм гемоглобіну в еритроцитах. Бетагістин у концентрації 10 мкМ сприяє утворенню сульфгемоглобіну. Бетагістин у цій концентрації веде до зниження вмісту дезоксигемоглобіну. Нами виявлено, що досліджуваний блокатор Н3 рецептора у концентрації 1 мкМ веде до більш виражених змін часток лігандних форм гемоглобіну. Зокрема, відбувається зниження вмісту дезоксигемоглобіну у 4,2 рази, а також підвищення вмісту карбоксигемоглобіну і метгемоглобіну в 1,13 рази та у 2,2 рази відповідно. Бетагістин у концентрації 0,1 мкМ веде до зниження тільки дезоксигемоглобіну в 1,4 рази. Після інкубації еритроцитів з бетагістином додавання гістаміну зумовлює зміни, відмінні від попередніх двох серій експерименту. За поєднаного введення до еритроцитів бетагістину у концентрації 10 мкМ та гістаміну відбувається зростання вмісту сульфгемоглобіну та метгемоглобіну порівняно з контролем. Нами виявлено підвищення вмісту зазначених показників, а також і карбоксигемоглобіну порівняно з групою еритроцитів, до яких додавали тільки гемоглобін. Встановлено, що за зазначеного впливу відбувається зниження вмісту дезоксигемоглобіну як порівняно з контролем, так і порівняно з групою еритроцитів до яких додавали гістамін приблизно у 2,2 рази. Відбувається також зниження вмісту оксигемоглобіну у 1,2 рази порівняно з групою еритроцитів, до яких додавали тільки гістамін. Нами виявлено, що додавання до еритроцитів гістаміну після їхньої інкубації з бетагістином у концентрації 1 мкМ зумовлює зростання вмісту сульфгемоглобіну у 2,7 Біофізика - 21 - рази порівняно із експериментальною групою, де додавали тільки гістамін. Отже, за цієї концентрації бетагістину рецепція гістаміном зумовлює повернення показників лігандих форм гемоглобіну до рівня контролю. Поєднана дія бетагістину в концентрації 0,1 мкМ та гістаміну веде до зниження вмісту дезоксигемоглобіну в 1,3 рази та підвищення вмісту сульфгемоглоіну у 3,6 рази порівняно з контролем. Білик А., Тарновська А. БІОМЕТРИЧНИЙ АНАЛІЗ СПЕРМОГРАМ ЧОЛОВІКІВ РІЗНИХ ВІКОВИХ ГРУП У НОРМІ ТА ЗА ПАТОЛОГІЙ Львівський національний університет імені Івана Франка вул. Грушевського, 4, м. Львів, 79005, Україна e-mail: [email protected] Bilyk A., Tarnovska A. BIOMETRIC ANALYSIS OF SPERMOGRAMS OF MEN IN DIFFERENT AGE GROUPS IN THE NORMAL AND IN PATHOLOGY. The goal of this work was to compare the analyses of spermograms of men in the age groups 20-29 years and 30-39 years in the norm and in pathology. According to statistics about 20% of couples worldwide have some problems conceiving a child. Statistics show that in almost 50% of cases, conception does not occur precisely because of male infertility. This can be explained by genetic disorders or hormonal abnormalities, increased incidence of genital diseases in men, increasing developmental abnormalities due to environmental influences, smoking, alcohol and drug use, stress, over- weight, unhealthy diet, uncontrolled use of medicines and other factors. These factors can cause such pathologies as asthenozoospermia, teratozoospermia, oligozoospermia. Однією з найпоширеніших причин чоловічого безпліддя є проблема з продукуванням сперматозоїдів, порушення статевої функції у чоловіка. Протягом останніх кількох років спостерігається тенденція до зростання чоловічого фактора непліддя. Приблизно 40 % (різні автори вважають 50 %) всіх випадків чоловічого непліддя становить, так зване ідіопатичне непліддя. Багато причин тягнуть за собою появу чоловічого безпліддя та можуть перешкодити зачаттю, зокрема: недостатня концентрація, рухливість або форма сперматозоїдів, необхідних для нормального зачаттю: проблеми медичного характеру, що впливають на репродуктивну систему, наприклад, недостатня продукція сперматозоїдів або звуження сім’явивідних каналів. Також інфекцію як причину чоловічого безпліддя дедалі частіше виділяють із групи нез’ясованих причин зниження чоловічої фертильності У зв’язку з цим питання встановлення факту чоловічого непліддя та виявлення ймовірної його причини є актуальним та важливим. Метою нашої роботи було проаналізувати спермограми чоловіків вікових груп 20- 29 років і 30-39 років у нормі та за астенозооспермії, а також визначити взаємозв’язок між причинами виникнення чоловічого непліддя і наслідками, які проявляються зміною якісних та кількісних показників еякуляту й репродуктивної системи загалом. Об’єктом наших досліджень були спермограми, отримані під час дослідження пацієнтів у клініці репродуктивної медицини “Альтернатива клініка”. Було обстежено 30 чоловіків віком від 20 до 29 років (молодша група) та 29 чоловіків віком 30-39 років (середня група). У результаті досліджень нами виявлено, що з 30 чоловіків у 15-ти спермограми відповідали астенозооспермії а в 15 – нормозооспермії (коли кількісні та якісні показники сперми є в межах норми), а серед 29 чоловіків середньої вікової групи у 16-ти спермограми відповідали астенозооспермії, а у 13 – нормозооспермії За контроль ми брали спермограми пацієнтів із нормозооспермією. Спермограми оцінювали за такими критеріями: 1-й критерій − кількість еякуляту; 2-й – в’язкість сім’яної рідини; 3-й – кількість сперматозоїдів в 1 мл еякуляту; 4-й – загальна кількість сперматозоїдів у всьому еякуляті, 5-й – рухливість сперматозоїдів. Наступним показником є морфологія сперматозоїдів. Морфологію сперматозоїдів ми - 22 - “Молодь і поступ біології”, Львів, 19–21 квітня 2021 р. оцінювали за кількістю нормальних і дегенеративних сперматозоїдів. Ще один критерій – це показник плідності Фарріса. Він дає змогу показати кількість швидких і рухливих, малорухливих і нерухливих сперматозоїдів. Оцінка якості сперми – одна з основних методик визначення репродуктивних здібностей чоловіка і функціонального стану його сечостатевої системи. Крім того, за якістю сперми можна непрямим чином судити про гормональний баланс чоловічого організму. Тому базовий аналіз андрології – спермограма – має широкі діагностичні можливості. Оцінюючи спермограми чоловіків молодшої вікової групи (20-29 р.) ми відмітили, що показники активності сперматозоїдів, їхня кількість та показник Фарріса порівняно з нормою значно знижені. Оцінюючи спермограми чоловіків середньої вікової групи (30-39 р.), слід відмітити, що порівняно з нормою зростає кількість сперматозоїдів, проте знижується кількість швидких і рухливих, тоді як показник Фарріса залишається в межах норми. Гропа В., Бойко Г.*, Шарій Т.*, Отчич В. КОНТРОЛЬ ЯКОСТІ КОМБІКОРМІВ ДЛЯ ТЕЛЯТ ВІД 0 ДО 6 МІСЯЦІВ Львівський національний університет імені Івана Франка вул. Грушевського, 4, м. Львів, 79005, Україна e-mail: [email protected] *Державний науково-дослідний контрольний інститут ветеринарних препаратів та кормових добавок e-mail: [email protected] Gropa V., Boyko G., Shariy T., Otchych V. QUALITY CONTROL OF FEED FOR CALVES IN THE AGE FROM 0 TO 6 MONTHS. The aim of this work was to determine the quality content of feed for calves. Then we compared it with the norm, which is specified in international standards. The work was performed at the State Research Control Institute of Veterinary Drugs and Feed Additives. This procedure is very important because compound feed that does not pass the inspection cannot be allowed on the shelves of the magazine counter. Розвиток скотарства, як м’ясного, так і молочного, неможливий без організації збалансованої та науково-обґрунтованої годівлі телят. Висока продуктивність дорослих тварин перебуває у прямій залежності від умов вирощування і годівлі телят у молочний період вигодовування. Відомо, що серед усього комплексу факторів, які впливають на інтенсивне вирощування телят, найбільшої уваги заслуговують якість корму і спосіб годівлі телят у перші періоди постембріонального розвитку молодняка від народження до 6 місяців. З метою прискорення розвитку травного тракту телят у ранні терміни життя за високих приростів живої маси на практиці намагаються здійснити шляхом введення в раціон годівлі рослинних кормів. Однак рослинні корми, навіть високоенергетичні (зерно злакових і бобових культур), котрі містять велику кількість білків, вуглеводів, крохмалю тощо, телята перетравлюються дуже повільно і в незначних кількостях. Показано, що для усунення цих недоліків доцільно проводити претестування всіх рослинних кормів. Мета нашої роботи – визначити вміст сирої клітковини, сирого протеїну, жиру, вологи та золи у комбікормах для годівлі телят. Вміст протеїну у досліджуваних зразках комбікормів перебував у межах 15,4-15,8 %, вміст жиру – 2,9-3,1 %, вміст вологи – 11,0 %, вміст клітковини – 4,7-5,1 %, вміст золи – 2,8-3,1 %. За результатами досліджень, усі зразки комбікормів: комбікорм № 1, комбікорм № 2 та комбікорм № 3 – для годівлі телят, перебувають у межах норми і придатні для використання в промислових масштабах, можуть бути використані для забезпечення власного ринку якісними продуктами та водночас є конкурентоспроможними на зовнішньому і внутрішньому ринку. Біофізика - 23 - Луцьович Д., Музика Я., Тарновська А. АНАЛІЗ СПЕРМОГРАМ ЧОЛОВІКІВ 20-29 РОКІВ ЗА НОРМОЗООСПЕРМІЇ ТА ТЕРАТОЗООСПЕРМІЇ Львівський національний університет імені Івана Франка вул. Грушевського, 4, м. Львів, 79005, Україна e-mail: [email protected] Lutsovych D., Muzyka Ya., Tarnovska A. THE ANALYSIS OF SPERMOGRAMS OF MEN 20-29 YEARS OLD DURING NORMOSOOSPERMIA AND TERATOZOSPREMIA. We analyzed the spermograms of men with teratozoospermia and identified the relationship between the causes of male infertility and the consequences of changes in the qualitative and quantitative indicators of ejaculate and the reproductive system in general. In the spermograms with teratozoospermia, a significant decrease in the number of morphologically normal sperm against the background of growth of morphologically degenerative sperm and a significant deviation from the norm of the Farris index. Severe disease dramatically reduces the chances of fertilization and increases the likelihood of malformations in the fetus, if fertilization has occurred. Прοтягом οстанніх десятиліть у всьому світі відзначенο зниження фертильнοсті чолοвіків через погіршення якості сперми. Ймοвірно, це пοяснюється тенденцією дο збільшення захвοрювань чοловічих статевих οрганів. Окрім цьοго, спοстерігається пοгіршення кількісних і якісних показників спермοграми у практичнο здοрових чοловіків. Середня кількість сперматοзоїдів у еякуляті здοрового чоловіка за останні 50 років зменшилась удвічі, а середній οб’єм еякуляту – на οдну третину (Яцків, 2017). Причини, які призвοдять дο зниження кількісних і якісних параметрів сперми, залишаються невідомими. За результатами досліджень, фактοри спосοбу життя (стрес, паління, алкогοль, вплив хімічних фактοрів навкοлишнього середοвища, щο мають естрοгенну активність, урбанізація тοщо) негативнο впливають на чοловічу репрοдуктивну систему, яка є найбільш вразливοю та найменш захищенοю. Відοмо, що зниження запліднювальнοї здатнοсті еякуляту мοже спοстерігатися без будь-яких відхилень від нοрмальних параметрів рутиннοго сперматοлогічного обстеження. Близькο 30 % випадків дοслідження спермограми не дає οднозначної відповіді про першοпричину зниження фертильнοсті, οскільки зміни данοї функції відбуваються на функціοнальному мοлекулярно-біοлогічному або біοлогічному рівні (Яцків, 2013). Таким чинοм, для встанοвлення факту чолοвічого непліддя із ймοвірної йогο причини пοряд з οб’єктивними й іншими видами οбстеження пацієнта насамперед необхідне кοмплексне лабοраторне дοслідження еякуляту. Метою нашого дослідження було проаналізувати спермограми чоловіків за тератозооспермії, визначити взаємозв’язок між причинами виникнення чоловічого непліддя і наслідками, які проявляються зміною якісних та кількісних показників еякуляту й репродуктивної системи загалом. Об’єктом наших досліджень були спермограми, отримані під час дослідження пацієнтів у клініці репродуктивної медицини “Альтернатива клініка”. Було обстежено 30 чоловіків віком від 20 до 29 років. У результаті досліджень нами виявлено, що з 30 чоловіків у 15 спермограми відповідали тератозооспермії, а у інших 15 – нормозооспермії (коли кількісні та якісні показники сперми є в межах норми). За контроль ми брали спермограми пацієнтів із нормозооспермією. Спермограми оцінювали за такими критеріями: 1-й критерій − кількість еякуляту; 2-й – в’язкість сім’яної рідини; 3-й – кількість сперматозоїдів в 1 мл еякуляту; 4-й – загальна кількість сперматозоїдів у всьому еякуляті, 5-й – рухливість сперматозоїдів. Наступним показником є морфологія сперматозоїдів. Морфологію сперматозоїдів ми оцінювали за кількістю нормальних і дегенеративних сперматозоїдів. Ще один критерій – це показник плідності Фарріса. Він дає змогу показати кількість швидких і рухливих, малорухливих і нерухливих сперматозоїдів. - 24 - “Молодь і поступ біології”, Львів, 19–21 квітня 2021 р. У спермограмах чоловіків, хворих на тератозооспермію, виявлено значне зменшення кількості морфологічно нормальних сперматозоїдів на фоні зростання морфологічно дегенеративних сперматозоїдів і суттєве відхилення від норми індексу Фарріса. Виражене захворювання різко знижує шанси запліднення і збільшує вірогідність вад розвитку у плода, якщо запліднення відбулося. Враховуючи тенденцію до зниження репродуктивної здатності чоловіків, важливим і актуальним є з’ясувати першопричину захворювання та взаємозв’язок між факторами, що викликають непліддя у чоловіків. Пальна A., Бойко Г.*, Шарій Т.*, Отчич В. ВИЗНАЧЕННЯ СИРОГО ПРОТЕЇНУ ТА КЛІТКОВИНИ У КОМБІКОРМАХ ДЛЯ КУРЧАТ-БРОЙЛЕРІВ Львівський національний університет ім. Івана Франка вул. Грушевського, 4, м. Львів, 79005, Україна *Державний науково-дослідний контрольний інститут ветпрепаратів та кормових добавок вул. Донецька,11, м. Львів, 79019, Україна e-mail [email protected] Palna A., Boyko G., Shariy T., Otchych V. DETERMINATION OF CRUDE PROTEIN AND FIBER IN FEEDS FOR BROILER CHICKENS. This work was to determine the content of crude protein and fiber in feed for broiler chickens. Then we compared it with the norm, which is specified in international standards. The work was performed at the State Research Control Institute of Veterinary Drugs and Feed Additives. This procedure is very important because compound feed that does not pass the inspection cannot be allowed on the shelves of the magazine counter. Головне у годівлі курчат-бройлерів - це забезпечення інтенсивного росту з мінімальними затратами кормів на одиницю продукції. У молодняка птиці травна система розвинута недостатньо і не може виробляти ферменти, необхідні для засвоювання кормів. Щоб запобігти захворюванням курчат, необхідно проводити систематичний контроль годівлі, враховуючи вік і потребу у поживних речовинах і обмінній енергії. Вирощування молодняка повинно базуватися на збалансованій годівлі відповідно до норм. У перші дні слід згодовувати легкоперетравні корми, такі, як кукурудза, соєвий шрот, макуха, ячмінь без плівок. Цей комбікорм має назву престартерний. Після нього дають стартерний, а з 2-3-го тижня “Гроуер”. На завершення відгодівлі – на 7-8-й тиждень – фінішний. Рецептура комбікормів повинна враховувати кількість обмінної енергії, протеїн, жир, клітковину, кальцій, фосфор, натрій, а також незамінні амінокислоти, зокрема, цистин, метіонін, лізин, триптофан. Роботу виконували у Державному науково-дослідному контрольному інституті ветпрепаратів та кормових добавок. Мета наших досліджень – провести аналіз комбікормів для курчат-бройлерів стартової та фінішної відгодівлі за показниками сирого протеїну і клітковини й порівняти отримані результати з нормами годівлі. У результаті проведених досліджень отримано такі показники: в кормі “Стартовий” вміст сирого протеїну становив 21,8 %, вміст клітковини - 3,9 %. В кормі “Фінішний” вміст протеїну - 19,7 % а клітковини - 4,0 %. Таким чином, отримані результати свідчать про відповідність досліджуваних кормів нормам годівлі курчат-бройлерів вказаних вікових груп. Слід зауважити, що проведення глибокого і точного аналізу вмісту поживних речовин у рецептах комбікормів дає змогу усунути порушення обміну речовин у курчат і раціонально використовувати кормові ресурси. Біофізика - 25 - Рештей Х. ВИЗНАЧЕННЯ ВМІСТУ ЕНДОГЕННОГО ГІСТАМІНУ В ЕРИТРОЦИТАХ САМОК ЩУРІВ ЗА ДІЇ БІОГЕННОГО АМІНУ ТА БЕТАГІСТИНУ Львівський національний університет імені Івана Франка вул. Грушевського, 4, м. Львів, 79005, Україна e-mail: [email protected] Reshtey Kh. DETERMINATION OF ENDOGEN HISTAMINE IN RATS ERYTHRO- CYTES AT THE ACTION OF BIOGENIC AMINES AND BETAGISTIN. the addition of histamine at a concentration of 5.4 μm reduces the content of endogenous histamine by 24 % relative to the control group. The addition of betahistine, with a concentration of 0.1 μm, leads to a significant reduction in the content of endogenous histamine by 91 %, betahistine, with a concentration of 1 μm - by 96 %, betahistine, with a concentration of 10 μm - by 95 %. Гістамін є біогенним аміном, що бере участь у місцевих імунних реакціях. Цей біогенний амін діє як нейромедіатор для головного, спинного мозку та матки. Гістамін є медіатором алергічних і псевдоалергічних реакцій, виконує в організмі захисну функцію. Є чотири види гістамінових рецепторів – Н1, Н2, Н3 та Н4, і для кожного з них є свої блокатори (Бішко, 2016). Для рецептора Н3 – це бетагістин. На сьогодні залишається невідомим, чи на мембрані еритроцитів містяться рецептори до гістаміну. Тому важливим є вивчення питання наявності їх на мембранах червоних кров’яних тілець, зокрема, Н3 рецептора. Відомо, що рецептори до гістаміну задіяні також і в регуляції вмісту гістаміну в крові через втягування його еозинофілами, вивільнення базофілами крові. Виявилося, що еритроцити теж містять гістамін. Враховуючи це важливо дослідити участь Н3 рецептора (за його наявності) в регуляції вмісту біогенного аміну в еритроцитах самочок щурів. Для аналізу еритроцити самок щурів відмивали фізіологічним розчином. Було проведено дослідження, де до еритроцитів додавали гістамін (5,398 мкМ), інкубували 5 хв. за кімнатної температури і потім відмивали фізіологічним розчином. Для виявлення на плазматичній мембрані еритроцитів Н3-рецепторів до гістаміну, до відмитих еритроцитів додавали бетагістин (щоб кінцева концентрація становила відповідно 0,1; 1; 10 мкМ) й інкубували 5 хв за кімнатної температури, потім відмивали. До інших зразків після інкубації з бетагістином додавали гістамін, щоб кінцева концентрація становила 5,398 мкМ. Проводили інкубацію 5 хв і відбирали зразки (які відмивали фізіологічним розчином та проводили гемоліз) для аналізу вмісту ендогенного гістаміну (Вороніна, 2004). Нами виявлено, що додавання гістаміну в концентрації 5,4 мкМ до еритроцитів знижує вміст ендогенного гістаміну на 24 % щодо контрольної групи. Додавання бетагістину концентрацією 0,1 мкМ веде до значного зниження вмісту ендогенного гістаміну на 91 %, бетагістину концентрацією 1 мкМ – на 96 %, бетагістину, концентрацією 10 мкМ, – на 95 %. Отже, незалежна дія бетагістину в еритроцитах самочок щурів зумовлює зниження рівня ендогенного гістаміну. За додавання бетагістину в концентрації 0,1 мкМ у поєднанні з гістаміном (5,4 мкМ) вміст ендогенного гістаміну знижується на 71 %, бетагістину, концентрацією 1 мкМ, у поєднанні з гістаміном – на 62 %, бетагістаміну у концентрації 10 мкМ з гістаміном – на 69 % порівняно з інтактними клітинами. Проте, якщо порівнювати ці дослідні групи з групами, де до еритроцитів було додано тільки бетагістин у відповідних концентраціях, то виявлено достовірне підвищення вмісту гістаміну. Це свідчить про те, що блокування Н3 рецептора за стимулювання гістаміну (інших типів гістамінорецепторів) регулює ендогенний рівень біогенного аміну. - 26 - “Молодь і поступ біології”, Львів, 19–21 квітня 2021 р. Семко Я., Мандзинець С., Бура М. NA+/K+-АТФАЗНА АКТИВНІСТЬ ООЦИТІВ І ЗАРОДКІВ В’ЮНА УПРОДОВЖ ЕМБРІОГЕНЕЗУ Львівський національний університет імені Івана Франка вул. Грушевського , 4, м. Львів, 79005, Україна е -mail: [email protected] Semko Ya., Mandzynets S., Bura M. THE ACTIVITY OF THE Na+/K+-ATPase AC- TIVITY OF LOACH OOCYTES AND EMBRYOS DURING EMBRYOGENESIS. The enzymatic activity of Na+-K+–ATPase of loach oocytes and embryos cells has studied. In the unfertil- ized eggs, the activity of the ATPase is 65.8% of the activity of embryos after fertilization. Функції плазматичних мембран клітин зумовлені їхніми протеїновими компонентами, які виконують роль іонних каналів, помп, ензимів, рецепторів. Ведуча роль серед іонних транспортерів плазматичної мембрани належить Na+,K+–АТФазі – маркерному ензиму плазматичної мембрани, що здійснює активне трансмембранне перенесення іонів Na+ та K+ і тим самим підтримує нормальне функціонування клітини. Численними дослідженнями показано, що активність Na+,K+–АТФази відіграє ключову роль у підтриманні внутрішньоклітинного іонного гомеостазу, осмотичного балансу клітини, трансмембранного потенціалу клітин, змінюється під впливом гормонів, факторів росту, стресу (Boldyrev, 2000; Xie, 2002; Капля, 2006); опосередковано бере участь у регуляції експресії генів, проліферації та рості клітин (Карицкая, 2008; Капля, 2006; Xie, 2002). За патологічних станів організму ферментативна активність Nа+,K+–АТФази змінюється, наприклад, за діабету та ішемії (Jamme, 1999; Orlov, 2004); а мутації α-субодиниці ензиму і, відповідно, порушення каталітичного циклу Na+,K+–АТФази призводить до розвитку важких захворювань, наприклад, геміплегічної мігрені 2 типу, дистонії-паркінсонізму, дитячої геміплегії та синдрому Конна (Ташкин, 2014). З біофізичної точки зору, дослідження особливостей функціонування Nа+,K+– АТФази ооцитів і зародкових клітин є актуальним та перспективним. Оскільки статеві та зародкові клітини холоднокровних є адекватною тест-системою для дослідження впливу різних фармакологічних і хімічних чинників на живі організми (Гойда, 1993; Бура, 2009; Романюк, 2016), а завдяки короткому періоду ембріогенезу, плазматичні мембрани зародків є зручним об’єктом для досліджень Nа+,K+–АТФази. Метою роботи було дослідити ензиматичну активність Nа+,K+–АТФази ооцитів та зародкових клітин в’юна. Попередніми дослідженнями (Гойда, 1993; Целевич, 2008) встановлено, що зростання Nа+,K+–АТФазної активності зародків зумовлює підвищення рівня трансмембранного потенціалу впродовж раннього розвитку в’юна (Бериташвили, 1974), які десинхронно наростають до 6-ї години розвитку. У кінці синхронних поділів на стадії 10 поділу бластомерів виявлено одночасне зниження рівня потенціалу (Гойда, 1993) й ензиматичної активності Nа+,K+–помпи (Целевич, 2008). Цікаво, що саме в цей період у зародків знижується мітотичний індекс і зростає морфогенетична активність ядер (Бериташвили, 1974). Для встановлення оптимальних умов Mg2+-залежного гідролізу АТФ, який каталізується Nа+,K+–АТФазою ооцитів, досліджували накопичення продукту АТФ- гідролазної реакції залежно від концентрації субстрату (АТФ; для зародків у попередніх дослідженнях використовували діапазон 0,1÷3 ммоль/л (Целевич, 2008)). Дані експериментів показали, що кінетику Nа+,K+–активованого, Mg2+-залежного гідролізу АТФ сапонін-перфорованими ооцитами відображають криві, які мають тенденцію до насичення в діапазоні концентрацій АТФ 0,5÷2 ммоль/л. Порівняно з стадією 2 бластомерів у незапліднених яйцеклітинах в’юна, активність досліджуваного ензиму становила Біофізика - 27 - 65,8 % активності зародків після запліднення і налічувала 0,13±0,1 мкмоль Р/хв·мг білка. Зростання ензиматичної активності Nа+,K+–АТФази впродовж раннього розвитку зародків холоднокровних пов’язане з процесами ембріогенезу та перебудовами клітинних мембран. Сова Н.1, Попович М.1, Шалай Я.1, Мандзинець С.1, Гренюх В.1, Мітіна Н.2, Заїченко О.2, Бабський А.1 ВПЛИВ ПОХІДНОГО ТІАЗОЛУ В КОМПЛЕКСІ З ПОЛІМЕРНИМИ НОСІЯМИ НА УЛЬТРАСТРУКТУРУ КЛІТИН ЛІМФОМИ 1Львівський національний університет імені Івана Франка вул. Грушевського, 4, м. Львів, 79005, Україна 2Національний університет «Львівська політехніка» пл. Святого Юра, 9, м. Львів, 79000, Україна e-mail: [email protected] Sova N., Popovych M., Shalai Ya., Mandzynets S., Hreniukh V., Mitina N., Zaichenko O., Babsky A. ULTRASTRUCTURE OF LYMPHOMA CELLS UNDER THE ACTION OF THIAZOLE DERIVATIVE IN COMPLEX WITH POLYMER CARRIERS. The effect of the thiazole derivative in combination with polymeric carriers on the ultrastructure of lymphoma cells was studied. The studied thiazole derivative in complex with polymeric carriers at concentrations of 10 μM leads to irreversible changes in the ultrastructure of lymphoma cells. Complexes of thiazole derivative with polymeric carriers significantly reduce the nuclear cytoplasmic index, the number of lysosomes and the area of mitochondria. These data indicate that the thiazole derivative and its complexes with carriers show their cytotoxicity in both apoptotic and necrotic types. Зміна ультраструктури клітин дає змогу дослідити рівень впливу шкідливих факторів на внутрішню структуру клітини. Застосування методу електронної мікроскопії разом із вивченням функціональних процесів допомагає встановити можливі механізми, що зумовлюють патологічні стани та їх зв’язок з ультраструктурними змінами у клітині (Зинь, 2014). Протипухлинні похідні тіазолу є класом гетероциклічних сполук, які проявляють і низку інших терапевтичних властивостей (Turov, 2012). У наших попередніх дослідженнях цитотоксична дія похідного тіазолу в комплексі з полімерними носіями була встановлена для клітин гепатокарциноми, гліоми і клітин промієлоцитарного лейкозу людини (Finiuk et al., 2021). Ці ефекти були навіть більш виражені, ніж за дії відомого хіміотерапевтичного препарату – доксорубіцину. Метою роботи було дослідити вплив похідного тіазолу (БФ1) в комплексі з полімерними носіями (полі ПЕГ-метакрилат, комплекси 6 і 16) на ультраструктуру клітин лімфоми. Дослідження проводили на нелінійних мишах-самцях з лімфомою Немет-Келнера (NK/Ly). Асцитну форму лімфоми прищеплювали методом внутрішньочеревної інокуляції. Похідне тіазолу БФ1 у комплексі з полімерними носіями додавали до суспензії клітин лімфоми у діючій концентрації 10 мкМ та інкубували впродовж 15 хв. Ультраструктуру клітин лімфоми досліджували методом електронної мікроскопії (Kaminskyy et al., 2008). На підставі електронних мікрофотографій розраховували такі показники: ядерно- цитоплазматичний індекс, кількість та площа мітохондрій і лізосом. Статистичну обробку результатів досліджень проводили з використанням програми MS Excel-2013. Для оцінки достовірності обчислювали коефіцієнт Стьюдента. Аналіз електронограм контрольних клітин лімфоми NK/Ly показав, що у контрольній групі ядра займають більшу частину клітини, а цитоплазма – орієнтовно 20–30 % загального об’єму. Встановлено, що у концентрації 10 мкМ речовина БФ1 зумовлює деструктивні зміни клітин лімфоми переважно апоптичного типу. Зокрема, клітини зменшувались і втрачали еліптичну форму. Спостерігали також деформацію ядра, зменшення його розмірів, руйнування плазматичної мембрани, набряк крист мітохондрій. Подібні зміни - 28 - “Молодь і поступ біології”, Львів, 19–21 квітня 2021 р. ультраструктури клітин лімфоми також спостерігали за дії комплексів БФ1 та полімерних носіїв. Кількісний аналіз електронограм дозволив встановити, що за дії БФ1 достовірно зменшувалася кількість лізосом і площа мітохондрій. Натомість за дії комплексів 6 і 16 спостерігали зниження ядерно-цитоплазматичного індексу (Р ≤ 0,05). Кількість лізосом і площа мітохондрій також знижувались. Отже, досліджуване похідне тіазолу в комплексі з полімерними носіями у концентраціях 10 мкМ призводить до деструктивних змін апоптичного та некротичного характеру в ультраструктурі клітин лімфоми. Тригуб С., Козира Р., Генега А., Тарновська А. АКТИВНІСТЬ ГЛУТАТІОНПЕРОКСИДАЗИ У ЗАРОДКІВ В’ЮНА ЗА ВПЛИВУ АНТИБІОТИКІВ КЛАСУ ФТОРХІНОЛОНИ Львівський національний університет імені Івана Франка вул. Грушевського, 4, м. Львів, 79005, Україна e-mail: [email protected] Tryhub S., Kozyra R., Heneha A., Tarnovska A. THE ACTIVITY OF GLUTATION PEROXIDASE IN LOACH EMBRYOS UNDER THE INFLUENCE OF FLUORHINOLONE CLASS ANTIBIOTICS. We investigated the effect of fluoroquinolone antibiotics on glutathione peroxidase activity in loach embryos at different stages of development. After analyzing the dynamics of the studied enzyme activity of antioxidant protection, we can say that the nature of the effect of borocin and flumikvil on the dynamics of the activity of GPO have an activating effect. On the 1st, 3rd and 5th hours of development under the action of borocin there is an increase in the activity of the studied enzyme. The most activating effect is manifested at a concentration of 0.25 μg/ml. Застосування зародкових об’єктів розглядають як перспективний прискорений метод дослідження токсичності речовин, оскільки за умов впливу хімічних сполук змінюються концентрації речовин усередині зародків, швидкість біохімічних процесів і величина потенціалів клітин тощо. Як показники, що реагують на зовнішні впливи, можна використати зміну антиоксидантного стану клітин (Антоняк Г.Л. та ін., 1999). Ці процеси змінюються за дії фізичних факторів (температура, дія магнітних і електричних полів, лазерне опромінення) і хімічних агентів (гормони, антибіотики, цитостатики, іони важких металів). Таку властивість ферментів антиоксидантної системи можна використати в експертизі щоби визначити, як на них впливає токсична речовина чи комплекс речовин і, зрештою, на організм загалом. Розвиток науки і техніки стимулював широке використання нових антибактерійних засобів. Серед дискусійних і непростих проблем антимікробної хіміотерапії питання про можливість та протипокази застосування фторхінолонів у лікувальній практиці є одним з найбільш актуальних. Важливими властивостями фторхінолонів є широкий спектр дій, активність щодо мікроорганізмів, стійких до препаратів інших класів і висока клінічна ефективність за відсутності належного терапевтичного ефекту інших антимікробних засобів (Падейська О.Н. та ін., 2012). Метою роботи є дослідження можливості застосування зародкових об’єктів як тест- систем для перевірки впливу шкідливих речовин. Для досягнення мети ми розв’язували такі завдання: дослідити активність глутатіонпероксидази (ГПО) за впливу бороцину та в концентраціях 0,25, 1,5 та 2,5 мкг/мл на 1, 3 та 5 год розвитку. Дослідження проводили на зародках в’юна Missgumus fossilis L., який сьогодні широко використовується у вивченні ембріологічних, біохімічних, цитологічних та інших проблем. У лабораторних умовах в’юнів сортували за статтю й утримували в окремих акваріумах за температури 4 °С. Яйцеклітини отримували і запліднювали за А.А. Нейфахом. Для з¢ясування впливу досліджуваних фторхінолонів на зміну активності ферментів антиоксидантної системи, в середовище, в якому культивувалися зародкові клітини в¢юна, Біофізика - 29 - додавали бороцин і флюміквіл у 2,5 мкг/мл, 1,5 мкг/мл та 0,25 мкг/мл концентраціях. Мірою активності ферменту глутатіонпероксидази є швидкість окиснення глутатіону за наявності гідропероксиду третинного бутилу. Концентрацію відновленого глутатіону до і після інкубації визначали колориметрично. Проаналізувавши динаміку активності досліджуваного ферменту антиоксидантного захисту, можна сказати, що вплив бороцину та флюміквілу на динаміку активності ГПО проявляють активуючу дію. В загальному характер динаміки активності при дії бороцину та флюміквілу всіх трьох випадках є дуже подібним. На 1-шу, 3-тю і 5-ту години розвитку за дії бороцину спостерігається підвищення активності досліджуваного ферменту. Найбільш активуюча дія проявляється за концентрації 0,25 мкг/мл. Отже, ми встановили, що найнижча концентрація фторхінолонів (0,25 мкг/мл) призводить до найбільшого зростання активності ГПО на 1-й, 3-й та 5-й годинах розвитку. Дослідження ферментів глутатіонової системи показали, що ГПО активність зародків в’юна, інкубованих у досліджуваних середовищах, найбільше зростає на 3-тю год розвитку. Юрів І. ВИЗНАЧЕННЯ ВМІСТУ ЕНДОГЕННОГО ГІСТАМІНУ В ЕРИТРОЦИТАХ САМОК ЩУРІВ ЗА ДІЇ БІОГЕННОГО АМІНУ І БЛОКАТОРІВ ГІСТАМІНОРЕЦЕПТОРІВ Львівський національний університет імені Івана Франка вул. Грушевського, 4, м. Львів, 79005, Україна e-mail: [email protected] Yuriv I. DETERMINATION OF ENDOGEN HISTAMINE IN RATS ERYTHROCYTES AT THE ACTION OF BIOGENIC AMINE AND HISTAMINE RECEPTOR BLOCKERS. The action of DRB at a concentration of 10 μm with histamine of 5,4 μm causes a decrease in the content of histamine to a minimum value of 3,1 %. Гістамін – це органічна сполука, що належить до класу біогенних амінів. Він виконує регуляторну, захисну функцію в організмі та є медіатором алергічних реакцій негайного типу. Як відомо, є 4 типи гістамінових рецепторів H1, H2, H3 та H4 (Niaragh, 2010). Блокатори гістамінових рецепторів – це речовини, які впливають на вміст та метаболізм гістаміну. На сьогодні є невідомою наявність рецепторів до гістаміну на плазматичній мембрані еритроцитів. Тому дослідження такого роду є актуальними. В експериментах використовували еритроцити самок щурів. Для виявлення Н4 рецептора використовували такі блокатори: дезлоратадин, до Н1 рецептора, ранітидин до Н2 рецептора, бетагістин до Н3 рецептора (ДРБ). Виявляли наявність Н4 рецептора за здатністю еритроцитів поглинати чи вивільняти гістамін. Для вирішення питання, чи здатні еритроцити поглинати гістамін, гепаринізовану кров центрифугували, після чого плазму виливали, а еритроцити відмивали тричі фізіологічним розчином і потім до червоних кров’яних тілець додавали гістамін, щоб кінцева концентрація в пробі становила 5,398 мкМ. Після інкубації, яка тривала 5 хв, еритроцити відмивали фізіологічним розчином. Для вивчення наявності на плазматичній мембрані еритроцитів Н4 рецепторів до гістаміну, застосовували блокатори рецепторів. Для цього до відмитих еритроцитів додавали одночасно дезлоратадин, ранітидин, бетагістин (таким чином, щоб кінцева концентрація кожного становила 0,1; 1; 10 мкМ). До інших зразків після інкубації з блокаторами ДРБ додавали гістамін (кінцева концентрація становила 5,398 мкМ). Проводили інкубацію 5 хв, відмивали і відбирали зразки для аналізу. Проводили гемоліз еритроцитів і визначали вміст ендогенного гістаміну (Вороніна, 2004). У ході досліду нами встановлено, що за додавання гістаміну в концентрації 5,4 мкМ вміст ендогенного гістаміну в еритроцитах зменшився і становив 76 % від вмісту в інтактних. Проте таке зниження не підтвердилося достовірністю. За додавання ДРБ у концентрації 0,1 мкМ вміст ендогенного гістаміну становив 14 %, ДРБ у концентрації - 30 - “Молодь і поступ біології”, Львів, 19–21 квітня 2021 р. 1 мкМ – 6,6 %, ДРБ у концентрації 10 мкМ – 48,2 %. Тобто вміст ендогенного гістаміну знижувався за додавання ДРБ різних концентрацій. У результаті додавання ДРБ концентрацією 0,1 мкМ, у поєднанні з гістаміном 5,4 мкМ вміст ендогенного гістаміну становив 11,6 % від вмісту в інтактних, ДРБ концентрацією 1 мкМ, у поєднанні з гістаміном 5,4 мкМ – 7,7 %, ДРБ концентрацією 10 мкМ, у поєднанні з гістаміном 5,4 мкМ – 3,1 %. Потрібно зазначити, що лише за поєднаної дії ДРБ у концентрації 10 мкМ та гістаміну порівняно з незалежною дією ДРБ (10 мкМ) відбувалося зниження вмісту ендогенного гістаміну в еритроцитах самок щурів. Тому можна припустити, що на мембрані еритроцитів наявний Н4 рецептор до гістаміну, який бере участь у регулюванні вмісту біогенного аміну в цих клітинах. Afonina U.1,4, Stanovyi O. 2, Dovbeshko G.1, Olenchuk M.1, Gnatyuk O.1, Pastukhov A.3 , Pozdnyakova N.3, Krisanova N.,3 Borisova T.3 SPECTRAL CHARACTERISTICS OF ISOLATED PRESYNAPTIC NERVE TERMINALS 1Institute of Physics of NASU, 46, Nauky Avenue, Kyiv, 03028, Ukraine 2Taras Shevchenko National University of Kyiv, 60 Volodymyrska Str., UA-01033 Kyiv, Ukraine 3Palladin Institute of Biochemistry of NASU, 9, Leontovycha St., Kyiv, 01054, Ukraine 4Educational and Scientific Center “Institute of Biology and Medicine” of Taras Shevchenko National University of Kyiv 2, Akademika Glushkova Avenue, Kyiv, 02000, Ukraine e-mail: [email protected] Studying of new antiviral drugs is an important researching field. This issue is especially relevant now in connection with the global pandemic caused by the SARS-CoV-2 virus. Isolated presynaptic nerve terminals called synaptosomes. They are a subcellular fraction which is formed during the destruction of nerve cells, when the synaptic endings break off from the axons and form vesicles. They are a convenient model system for studying membrane polarization, ion transport and drug influence on neurotransmission. Synaptosomes offer a compromise between an intact living cell and a highly simplified membrane preparation. They contain synaptic vesicles and exocytotic release of different neurotransmitters can thus be studied in vitro. In our study, we obtained the FTIR and Raman spectra of synaptosomes isolated from the rat cortex. The purpose of our work is to determine the spectral markers of isolated presynaptic nerve terminals. Synaptosomes are a convenient model object for studying drug influence on the brain. At the next stage of our research synaptosomes are used to study the antiviral drug remdesivir, potentially suitable for the treatment of COVID-19 and its effect on the brain. Synaptosomes were prepared by isolation from rat brain homogenate. Used techniques: FTIR, Raman Spectroscopy. The spectrum shows a weak band 720 cm-1 (belonging to DNA), band at 750 cm-1 belong to tryptophan in porphyrin, (protein assignment), 1004 cm-1 phenylalanine (protein assignment). Intense bands are observed at frequencies 1131 cm-1 (lipids) and 1313 cm-1 (protein and DNA), and proteins another band belonging to nucleic acids is observed at a frequency of 1340 cm-1. Intense band at 1662 cm-1 is responіble for Amide 1. Synaptosomes are convenient model system for various biophysical studies. But to use them, it is necessary to have an understanding of the various characteristics of the system. Different types of vibration spectroscopy are used to be good methods for the analysis of biological samples such as cells and they separate compartments, intermolecular forces and conformational changes of molecules and biopolymers. In our study, a set of vibration markers of synaptosomes was determined. The work has received funding from the National Research Foundation of Ukraine (Grant application № 2020.01/0043). Біохімія - 31 - БІОХІМІЯ / BIOCHEMISTRY

Бадичка В., Николайчук І. ЛАКТАТДЕГІДРОГЕНАЗНА АКТИВНІСТЬ У СИРОВАТЦІ КРОВІ ЩУРІВ ЗА УМОВ РІЗНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ХАРЧОВОГО РАЦІОНУ ПРОТЕЇНОМ І САХАРОЗОЮ Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича вул. Коцюбинського, 2, м. Чернівці, 58012, Україна e-mail: [email protected] Badychka V., Nykolaichuk I. LACTATE DEHYDROGENASE ACTIVITY IN RATS’ SERUM UNDER THE DIFFERENT PROVISION OF PROTEIN AND SUCROSE IN THE DIET. It was found that the consumption of excess sucrose can be considered as a key factor in increasing the lactate dehydrogenase activity in rats’ serum with the simultaneous development of hyperlactataemia. Лактатдегідрогеназа (КФ 1.1.1.27, ЛДГ) – ключовий ензим метаболізму вуглеводів, задіяний у регуляції анаеробного й аеробного гліколізу, підтриманні окисно-відновного потенціалу клітини (Forkasiewicz, 2020), а також відіграє важливу роль у процесах ацидозу, апоптозу тощо (Хомутов, 2020). Швидкість метаболізму у різних тканинах організму неоднакова, потреби в енергії часто відрізняються (Paventi, 2017). У літературі зазначено, що близько 40 % лактату надходить у кровотік зі скелетних м’язів, тоді як печінка та нирки переважно поглинають лактат із крові з подальшим використанням його у процесі глюконеогенезу (Adeva-Andany, 2014). З огляду на те, що лактат розглядають як специфічний тканинний резерв пірувату, оборотність ЛДГ реакції та високу активність ензиму, перетворення пари субстратів лактат-піруват забезпечує контроль співвідношення NADН(Н+)/NAD+ у клітинах (Koukourakis, 2019). ЛДГ активність підвищується у крові за низки патологічних станів та є достовірним відображенням порушення метаболічних процесів у організмі (Buonocore, 2016). Водночас досліджують вміст лактату в крові, підвищений рівень якого може бути наслідком посиленого утворення та/або зниженої елімінації (Соловьева, 2018). Враховуючи вищесказане, метою роботи було дослідити ЛДГ активності та вміст лактату в сироватці крові щурів за умов споживання раціонів, розбалансованих за кількістю протеїну і сахарози. Напівсинтетичні раціони для тварин моделювали за рекомендаціями American Institute of Nutrition (Reeves, 1993). Щурі контрольної групи споживали повноцінний напівсинтетичний раціон. Тварини 1-ї дослідної групи отримували низькопротеїновий раціон (Kopylchuk, 2014), тварини 2-ї групи – перебували на високосахарозній дієті (Fernandes-Lima, 2015), тварини 3-ї групи на тлі нестачі харчового протеїну споживали надмірну кількість сахарози. Результати проведених досліджень показали, що підвищення ЛДГ активності та зростання вмісту лактату в сироватці крові спостерігалося лише у тварин, які отримували надлишок сахарози незалежно від кількості харчового протеїну. Ми припускаємо, що встановлена нами гіперлактатемія може бути наслідком зниженого кліренсу лактату. Оскільки попередніми дослідженнями встановлено, що за умов дисбалансу макронутрієнтів (сахарози) у харчовому раціоні щурів, порушується фільтраційна здатність нирок. З іншого боку, внаслідок підвищеної швидкості утилізації глюкози на фоні функціонального обмеження піруватдегідрогеназного комплексу відбувається накопичення пірувату, який може перетворюватися на лактат. Отже, споживання надлишку сахарози можна розглядати як ключовий чинник підвищення активності лактатдегідрогенази та розвитку гіперлактатемії в сироватці крові щурів. - 32 - “Молодь і поступ біології”, Львів, 19–21 квітня 2021 р. Ватащук М., Гурза В., Дем’янчук О., Байляк М., Лущак В. ВПЛИВ ВИСОКОКАЛОРІЙНОЇ ДІЄТИ Й АЛЬФА-КЕТОГЛЮТАРАТУ НА АНТРОПОМЕТРИЧНІ ПОКАЗНИКИ ТА АКТИВНІСТЬ МІТОХОНДРІАЛЬНИХ КОМПЛЕКСІВ У ПЕЧІНЦІ МИШЕЙ Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника вул. Шевченка, 57, Івано-Франківськ, 76000, Україна е-mail: [email protected] Vatashchuk M., Hurza V., Demianchuk O., Bayliak M., Lushchak V. IMPACT OF HIGH FAT DIET AND ALPHA-KETOGLUTARATE ON ANTHROPOMETRIC INDICA- TORS AND ACTIVITY OF MITOCHONDRIAL COMPLEXES IN LIVER OF MICE. This work aimed to investigate the effect of alpha-ketoglutarate and high fat diet on anthropometric parameters and activity of mitochondrial complexes of liver of young mice. A ten-week, high fat diet did not cause significant anthropometric сhanges in mice but inhibited mitochondrial complex I in mouse liver. Alpha-ketoglutarate reduced the amount of visceral fat in mice and activated mitochondrial complex I, indicating the activation of energy metabolism. Ожиріння – одна з найбільших проблем галузі охорони здоров’я 21 століття й одна з найпоширеніших причин передчасної смертності. Однією з причин ожиріння є надмірне споживання висококалорійної їжі, що супроводжується надмірним накопиченням жирової тканини в організмі. Це, зрештою, призводить до погіршення здоров’я через ризики розвитку цукрового діабету, серцево-судинних захворювань, гіпертонії. Одним із підходів у запобіганні метаболічним порушенням є використання харчових додатків. Зокрема, деякі дослідження демонструють таку здатність для альфа-кетоглютарату (АКГ), важливого клітинного метаболіту. Оскільки АКГ відіграє важливу роль у регуляції енергетичного обміну в організмі, ми припустили, що саме через вплив на активність мітохондрій може реалізуватися його дія. Тому метою нашої роботи було дослідити вплив харчового АКГ на антропометричні показники й активність комплексів мітохондрій печінки мишей на фоні базової дієти і висококалорійної жирної дієти. Мишей (самців) лінії С57BL/6 5-місячного віку розділяли на 4 групи: контроль, 1 % АКГ, висококалорійна дієта (ВКД), ВКД + 1 % АКГ. Контрольні групи годували стандартною дієтою (6,3% жиру) та поїли питною водою. Групу «1 % АКГ» годували кормом стандартної дієти та поїли водою з додаванням 1 %-го розчину натрієвої солі АКГ. Інші дослідні групи годували кормом висококалорійної дієти на основі смальцю (60 % жиру) та поїли питною водою без (група ВКД) та з додаванням 1 %-го розчину АКГ. Експеримент тривав 10 тижнів. По досягненню 8-місячного віку мишей зважували, піддавали евтаназії, забирали органи та виділяли мітохондрії для біохімічних аналізів. Усі зразки заморожували в рідкому азоті. Показано, що маса тіла в усіх групах мишей на 10-му тижні експерименту була вищою, порівняно з масою тіла цих мишей на початку експерименту, проте суттєвих відмінностей у масі та довжині тіла між різними групами мишей не знайдено. Не було виявлено достовірних відмінностей у індексах ожиріння між контрольними й експериментальними групами мишей. Це може вказувати на те, що обраний термін експерименту недостатній для розвитку видимих морфологічних відмінностей між контрольною та ВКД групами. У мишей, які споживали воду з 1 %-м АКГ, була менша маса вісцерального жиру, порівняно з відповідним контролем. Експериментальні групи (1 % АКГ та ВКД + 1 % АКГ) споживали менше води, порівняно з контрольними групами. Визначення активності комплексів електронно-транспортного ланцюга мітохондрій, виділених з печінки мишей, виявило, що дієта з 1 %-им АКГ активує комплекс І, а ВКД інгібує його. На інші мітохондріальні комплекси ВКД і АКГ не впливали. Біохімія - 33 - Таким чином, висококалорійна дієта на основі смальцю не викликає суттєвих антропометричних змін, проте знижує активність комплексу I мітохондрій у печінці молодих мишей. За споживання альфа-кетоглутарату знижується кількість вісцерального жиру в тілі мишей та зростає активність І комплексу мітохондрій, що вказує на те, що АКГ активує мітохондріальне дихання. Візінська Г., Кеца О. ЛІПІДНИЙ СПЕКТР КРОВІ ЩУРІВ ЗА УМОВ ВПЛИВУ Ω-3 ПОЛІНЕНАСИЧЕНИХ ЖИРНИХ КИСЛОТ І ЛАЗЕРНОГО ОПРОМІНЕННЯ Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича вул. Коцюбинського, 2, м.Чернівці, 58012, Україна e-mail:[email protected] Vizinska G., Ketsa O. LIPID SPECTRUM OF RAT BLOOD UNDER THE INFLU- ENCE OF ω-3 POLYNESATURED FATTY ACIDS AND LASER IRRADIATION. The aim of the study is the effect of low-intensity laser irradiation and omega-3 polyunsaturated fatty acids on the lipid spectrum of rats. It is established that under the action of laser irradiation there is an increase in LDL levels and a decrease of HDL. With regard to cholesterol, an increase in its level is observed both in irradiated animals and in those to whom ω-3 PUFA was added during and after irradiation. Low cholesterol is observed in animals that have been previously injected with omega 3. These results can be explained by the fact that ω-3 PUFA can inhibit cholesterol synthesis and at the same time increase HDL levels. Низькоінтенсивне лазерне випромінювання викликає велику зацікавленість у дослідників завдяки своїй здатності впливати на метаболізм клітин, спряючи регенерації тканин за дії низьких доз і діючи деструктивно – за впливу високих доз (Jackson, 2010). Проникнення лазерного випромінювання через тканини організму залежить від структури тканини. Такі параметри випромінювання як інтенсивність світла, довжина хвилі впливають на взаємодію тканини зі світлом. Коефіцієнт поглинання тканини визначає рівень поглинання квантів світла тканиною організму (Pantyo, 2009). Додатковим коригуючим впливом володіють ω-3 поліненасичені жирні кислоти (ПНЖК), які беруть участь у нормалізації ліпідного обміну, зменшуючи кількість ліпопротеїнів низької щільності (ЛПНЩ), холестеролу та збільшуючи вміст ліпопротеїнів високої щільності (ЛПВЩ) у крові (Шевченко, 2013). Мета роботи – дослідити ліпідний спектр крові за умов введення ω-3 ПНЖК та за дії лазерного випромінювання. Введення ω-3 ПНЖК проводили за 7 днів до початку опромінення, протягом 7 днів після лазерного опромінення та паралельно з лазерним опроміненням. Опромінення здійснювали лазерним діодом у червоному діапазоні спектра (довжина хвилі 650 нм) у ділянку черевної порожнини на відстані 10 см від поверхні шкіри. Контролем слугували інтактні щурі. У плазмі крові визначали рівень загального холестеролу та холестеролу ЛПВЩ і ЛПНЩ. Результати проведених досліджень показали, що у групі тварин, яких піддавали дії лазерного випромінювання щоденно протягом 4 хв, спостерігається підвищення вмісту ЛПНЩ та зниження ЛПВЩ. Водночас у тварин яким спочатку вводили ω-3 ПНЖК, а після цього опромінювали, концентрація ЛПВЩ та ЛПНЩ не відрізнялася від показників контролю, що вказує на коригувальну дію попереднього введення ω-3 ПНЖК, очевидно, за рахунок їхнього вбудовування у біологічні мембрани клітин. У тварин, яким ω-3 ПНЖК вводили під час та після лазерного опромінення встановлено підвищення вмісту ЛПНЩ у 1,4 та у 1,7 разу, відповідно, порівняно з контролем. Водночас, у крові тварин цих груп знижується рівень ЛПВЩ. Щодо холестеролу, то підвищення його рівня спостерігається як - 34 - “Молодь і поступ біології”, Львів, 19–21 квітня 2021 р. у опромінених тварин, так і у тих, яким ω-3 ПНЖК додавали під час та після опромінення. Найнижчий рівень холестеролу спостерігається за умов попереднього введення ω-3 ПНЖК. Такі результати можуть бути зумовлені тим, що ω-3 ПНЖК впливають на вміст ліпідів у крові, а саме здатні пригнічувати синтез холестеролу з одночасним підвищенням концентрації ЛПВЩ. Отже, щоденне 4-хвилинне лазерне опромінення щурів призводить до підвищення вмісту загального холестеролу завдяки підвищенню вмісту ЛПНЩ. Попереднє введення ω-3 ПНЖК зумовлює гіпохолестеринемічний ефект. Вільків Х., Нагалєвська М., Сибірна Н. ВПЛИВ ВОДНОГО ЕКСТРАКТУ ЛИСТЯ ЯКОНА (SMALLANTHUS SONCHFOLIUS POEPP. & ENDL.) НА ГЕМАТОЛОГІЧНІ ПОКАЗНИКИ ЩУРІВ З ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИМ МЕТАБОЛІЧНИМ СИНДРОМОМ Львівський національний університет імені Івана Франка вул. Грушевського, 4, м. Львів, 79005, Україна e-mail: [email protected] Vilkiv K., Nagalievska M., Sybirna N. INFLUENCE OF WATER EXTRACT OF YA- CONS (Smallanthus sonchfolius Poepp. &Endl.) LEAVES ON HEMATOLOGICAL INDICA- TORS UNDER THE CONDITION OF EXPERIMENTAL METABOLIC SYNDROME. The use of water extract of yacon leaves leads to the normalization of hematological indicators of peripheral blood under the condition of experimental metabolic syndrome. This indicates the feasibility of its use for the treatment of complication that lead to the development of this pathological conditions. Метаболічний синдром (MetS) ‑ це патологічний стан, що характеризується абдомінальним ожирінням, порушенням толерантності до глюкози, дисліпідемією та гіпертонією, що у сукупності призводить до підвищення ризику розвитку серцево- судинних захворювань та цукрового діабету 2 типу. Розвиток MetS супроводжується значним порушенням клініко-гематологічного стану, зокрема, спостерігається підвищення кількості лейкоцитів, тромбоцитів, еритроцитів і зростання концентрації гемоглобіну. Перспективним джерелом біологічно активних речовин, що можуть бути використані для терапії MetS є багаторічна рослина якон (Smallanthus sonchifolius Poepp.& Endl.). Вона багата на фруктоолігосахариди, фенольні речовини, мікроелементи (K, Ca і P) та незамінні амінокислоти (триптофан, валін і треонін). Було встановлено, що екстракти з цієї рослини здатні знижувати рівні гіперліпідемії та гіперглікемії. Метою роботи було дослідити вплив водного екстракту якона на гематологічні показники щурів за експериментального метаболічного синдрому. Дослідження проводили на білих безпородних щурах самцях масою тіла 250–300 г, яких утримували у стандартних умовах віварію з дотриманням загальних етичних принципів проведення експериментів на тваринах. Для індукування метаболічного синдрому у щурів використовували 10 % розчин фруктози, який тварини споживали протягом 42 діб. В експериментальних дослідженнях використовували такі групи тварин: 1) контрольні тварини; 2) контрольні тварини, яким протягом 14 діб (К+Y) вводили екстракт листя якона; 3) тварини з експериментальним MetS; 4) тварини з MetS, яким протягом 14 діб (MetS +Y) вводили досліджуваний екстракт. Встановлено, що за введення екстракту листя якона здоровим тваринам кількість еритроцитів зростала на 16,8 %, а концентрація гемоглобіну – на 16,3 %, порівняно з контрольними значеннями. Індукція метаболічного синдрому супроводжується збільшенням кількості еритроцитів на 44,0 % та зменшенням концентрації гемоглобіну на 5,7 %. Введення досліджуваного екстракту тваринам з метаболічним синдромом Біохімія - 35 - супроводжується зниженням кількості еритроцитів на 58,0 %. Натомість було встановлено зростання концентрації гемоглобіну на 38,1 %, щодо тварин з MetS, які не отримували екстракт. Застосування водного екстракту листя якона за умов експериментального метаболічного синдрому призводить до нормалізації гематологічних показників, що вказує на доцільність його використання для терапії ускладнень, що супроводжують розвиток цього патологічного стану. Гіжецька О., Єфіменко Н., Кармаш О., Люта М., Сибірна Н. КИСЕНЬТРАНСПОРТНА ФУНКЦІЯ ГЕМОГЛОБІНУ ЗА ДІЇ ФОТОБІОМОДУЛЯЦІЙНОЇ ТЕРАПІЇ У РАЗІ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ЦУКРОВОГО ДІАБЕТУ Львівський національний університет імені Івана Франка вул. Грушевського, 4, м. Львів, 79005, Україна e-mail: [email protected] Hizhetska О., Yefimenko N., Karmash O., Liuta M., Sybirna N. HEMOGLOBIN OXYGEN TRANSPORT FUNCTION UNDER THE ACTION OF PHOTOBIOMODULATION THERAPY IN THE CASE OF EXPERIMENTAL DIABETES MELLITUS. It was found that under diabetic conditions there is a left shift of oxyhemoglobin dissociation curves and decrease in P50 compared to the control group. The use of red light photobiomodulation therapy lead to decrease in P50 in the group of control animals and an increase of this index in the group of animals with diabetes. Цукровий діабет (ЦД) впливає на клітини крові. Зміни мембрани еритроцитів, порушення зв’язування кисню гемоглобіном і модифікація механічних характеристик − це ефекти гіперглікемії на еритроцити (Szablewski, 2017). Незважаючи на те, що вміст загального гемоглобіну в еритроцитах хворих на ЦД зазвичай не відрізняється від норми, транспортна функція цих клітин, яка пов’язана з постачанням кисню до периферичних тканин і органів, усе ж порушується. Це пов’язано з тим, що глікозильований гемоглобін утворює міцний зв’язок із киснем і сприяє розвитку тканинної гіпоксії у разі ЦД. У попередніх наших роботах було показано, що застосування фотобіомодуляційної терапії

червоним світлом (ФБМТчс) виявляло антидіабетичний ефект, знижуючи концентрації глюкози крові та глікозильованого гемоглобіну, а також мало позитивний вплив на деякі фізико-хімічні характеристики еритроцитів у щурів із ЦД (Кармаш, 2018).

Метою роботи було дослідити вплив ФБМТчс на кисеньтранспортну функцію гемоглобіну за експериментального цукрового діабету. Досліди проводили на cамцяx безпородних щурів маcою 120−180 г. Тварини були

розподілeні на 4 групи: І – контроль (К); ІІ – К+ФБМТчс; III – ЦД; IV – ЦД+ФБМТчс. ЦД індукували внутрішньоочеревинним введенням стрептозотоцину (6 мг/100 г маси). В експериментах було використано тварин із рівнем глюкози у крові більше 14 мМ. Тварин ІІ і IV груп було опромінено за допомогою матриці зі світлодіодами довжиною хвилі 630- 660 нм і загальною потужністю 150 мВт по 5 хв щоденно впродовж 10 днів. Усі маніпуляції з тваринами проводили з дотриманням норм біоетики. Cпоріднeніcть гемоглобіну до кисню визначали спектрофотометричним методом побудови кривих деокcигeнації оксигемоглобіну (КДО) за методом Ю. Г.Іванова.

Показник ступеня спорідненості гемоглобіну до кисню є Р50 – значення рО2, за якого гемоглобін вивільняє 50 % зв’язаного кисню. Встановлено, що у щурів ІІІ групи

відбувається зсув КДО вліво та зниження Р50 на 28,8 % порівняно з показниками у І групі. Зсув КДО ліворуч свідчить про розвиток в організмі гіпоксичного стану. У результаті цього може спостерігатися гіпервентиляція легень, що супроводжується розвитком алкалозу, й - 36 - “Молодь і поступ біології”, Львів, 19–21 квітня 2021 р. підвищенням рН усередині еритроцита. У підвищення спорідненості гемоглобіну до кисню робить свій вклад збільшення вмісту глікозильованого гемоглобіну та метгемоглобіну за ЦД. Це перешкоджає регуляції кисеньтранспортної функції оксигемоглобіну за участі 2,3-дифосфогліцерату.

У ІІ групі тварин відбувається зсув КДО ліворуч, Р50 знижується на 24 %, тоді як у IV –

Р50 збільшується на 16 % порівняно зі значеннями у неопромінених тварин. Таким чином,

ФБМТчс тварин з ЦД призводила до покращення кисеньтранспортної функції еритроцитів.

Ймовірно, підвищення Р50 зумовлено фотодисоціацією оксигемоглобіну з вивільненням кисню і відновленням гемоглобіну. Додаткове вивільнення кисню дає можливість завадити розвиткові тканинної гіпоксії, стимулювати аеробний метаболізм клітин і в результаті – досягти бажаного терапевтичного ефекту. Кир’яченко Є., Галенова Т., Савчук О. ВПЛИВ КОМПОНЕНТІВ СЛИЗУ САДОВОГО РАВЛИКА (H. ASPERSA) НА ДЕЯКІ ПАРАМЕТРИ СИСТЕМИ ГЕМОСТАЗУ Навчально-науковий центр “Інститут біології і медицини” Київського національного університету імені Тараса Шевченка вул. Володимирська, 64/13, м. Київ; 01601, Україна e-mail: [email protected] Kyriachenko Ye., Halenovа T., Savchuk O. INFLUENCE OF H. ASPERSA SNAIL SLIME ON SOME PARAMETERS OF HEMOSTASIS. The aim of this study was to define the effects of H. aspersa mucus on platelet functions. We established that the crude extract didn’t affect platelet aggregation, while it had a moderate influence on blood coagulation via inductor stimulation. Thus, the obtained data indicate the need of further research of mucus active components, responsible for mentioned activities, and their additional properties. Слиз черевоногих молюсків є цінним джерелом біологічно активних речовин, що становлять інтерес як для різних сфер промисловості, так і для фармакологічної галузі. Протягом кількох століть компоненти слизу равликів були досліджені на наявність антимікробної, антиоксидантної, протизапальної та протиракової активностей. Однак не до кінця залишається висвітленим питання щодо потенційних ефектів компонентів слизу равликів на функціонування системи гемостазу. Метою даної роботи було проаналізувати вплив компонентів слизу садового равлика (H. аspersa) на деякі параметри системи гемостазу. У дослідах використовували водні розчини ліофільно висушеного слизу H. аspersa (5 мг/мл), вирощених на равликовій фермі (с. Гречане, Дніпропетровська обл.). Агрегацію тромбоцитів досліджували на фотооптичному агрегометрі АТ-02 (Медтех, РФ). Плазму, збагачену тромбоцитами (ПЗТ), інкубували зі зразками слизу H. аspersa (кінцеві концентрації білка у пробах становили 50; 35; 25 і 15 мкг на 1 мл ПЗТ) протягом 2 хв за +37 °С. Агрегацію тромбоцитів індукували внесенням 5×10-6 M АДФ. Час зсідання, за умов попередньої інкубації плазми зі зразком слизу H. aspersa, досліджували у коагулометричних тестах: «тромбіновий час» (ТЧ), «протромбіновий час» (ПЧ) і «активований частковий тромбопластиновий час» (АЧТЧ) з використанням готових реактивів відповідних комерційних наборів (Ренам, РФ). Для визначення впливу компонентів слизу H. аspersa на проферменти системи гемостазу використовували хромогенні субстрати для тромбіну

(S2238), протеїну С (S2366), плазміну (S2251) та фактора Ха (S2222). Зразок слизу інкубували з плазмою крові протягом 5 хв за +37 °С, після чого до інкубаційного середовища додавали відповідний хромогенний субстрат та слідкували за зміною оптичної щільність проб при довжині хвилі 405 нм (μQuant, BioTek Instruments, США). Біохімія - 37 - Встановлено, що компоненти слизу здатні активувати протромбін плазми й ініціювати утворення активного тромбіну, що виражалося в інтенсивному розщепленні відповідного

субстрату – S2238. Нами не було виявлено статистично значущих змін часу зсідання у тестах ПЧ і ТЧ, за умов інкубації плазми зі зразками слизу H. aspersa, тоді як час зсідання у тесті АЧТЧ за дії компонентів слизу був на 75% вищий від контрольних значень. Показано, що компоненти слизу H. aspersa не чинили безпосереднього індукуючого ефекту на процес агрегації тромбоцитів, однак посилювали ефект індуктора – 5х10-6 М АДФ. Показано, що показник ступеня максимальної АДФ-індукованої агрегації зростав пропорційно кількості білкового метеріалу зі слизу H. aspersa в ПЗТ. Також відмічено виражений інгібуючий ефект на процес дезагрегації тромбоцитів. Підсумовуючи отримані дані, варто відзначити, що слиз H. aspersa може бути перспективним джерелом біологічно активних речовин із вираженою здатністю впливати як на коагуляційну, так і на тромбоцитарну ланки системи гемостазу. Такі результати, на нашу думку, становлять практичний інтерес і потребують більш детального вивчення із залученням очищених білкових фракцій слизу. Ковальчук О., Кеца О. КСАНТИНОКСИДАЗНА АКТИВНІСТЬ У ПЕЧІНЦІ ЩУРІВ ЗА ДІЇ Ω-3 ПОЛІНЕНАСИЧЕНИХ ЖИРНИХ КИСЛОТ І ЛАЗЕРНОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича вул. Коцюбинського, 2, м. Чернівці, 58012, Україна e-mail: [email protected] Kovalchuk O., Ketsa O. XANTHINOXIDASE ACTIVITY IN RAT LIVER UNDER THE ACTION OF w-3 POLYNESATURED FATTY ACIDS AND LASER IRRADIATION. Xanthineoxidase (xanthine: oxygen oxidoreductase) is an enzyme that is involved of degradation of biomolecules, including the final link of purine metabolism in animals and catalyzes the oxidation reaction of hypoxanthine to xanthine and uric acid and participates in generation of superox- ideanion or peroxide anion radical by oxidation of the purine substrate.And how its changes in the conditions of laser irradiation and action of w-3 polyunsaturated fatty acids as hepatoprotector. У печінці ксантиноксидаза перебуває у двох формах: оксидазній (О-форма) та дегідрогеназній (D-форма), які використовують як акцептор електронів, молекулярний кисень і NAD+, відповідно. Оксидазна форма ксантиноксидази є одним з джерел утворення активних форм Оксигену (АФО). Дегідрогеназна форма відіграє безпосередню роль у синтезі сечової кислоти, яка є потенційним антиоксидантом, а отже, є важливим компонентом системи захисту клітин від АФО (Шмараков, 2008). Мета роботи – дослідити ксантиноксидазну активність у гомогенаті печінки щурів за дії ω-3 поліненасичених жирних кислот (ПНЖК) та лазерного випромінювання. Дослід проводили на білих безпородних щурах масою 130-150 г, які поділили на 5 груп: І – інтактні тварини (контроль); ІІ – тварини, яким попередньо вводили ω-3 ПНЖК (7 днів), після чого піддавали дії лазерного випромінювання; ІІІ – тварини, яким за 2 год до лазерного опромінення вводили ω-3 ПНЖК; IV – тварини, яким вводили ω-3 ПНЖК після 7-денного лазерного опромінення; V– тварини, яких опромінювали без введення ω-3 ПНЖК. Опромінення проводили в ділянці черевної порожнини щоденно протягом 4 хв лазерним діодом довжиною хвилі 650 нм. Загальну ксантиноксидазну активність визначали за кількістю сечової кислоти, утвореної у ксантиноксидазній реакції з гіпоксантину. Для визначення активності D-форми ензиму до субстратної суміші додавали 0,15 ммоль/л NAD+. Активність D-форми обчислювали як різницю між активністю ензиму за наявності та за відсутності NAD+, активність О-форми – як різницю між загальною активністю ксантиноксидази та її D-форми. - 38 - “Молодь і поступ біології”, Львів, 19–21 квітня 2021 р. Результати проведених досліджень показали, що у тварин, яких піддавали дії лазерного випромінювання в гомогенаті печінки знижується активність D-форми ксантиноксидази та підвищується активність О-форми цього ферменту. Виявлені нами зміни активності ксантиноксидази, ймовірно, пов’язані з конформаційними перебудовами у молекулі ферменту, що ймовірно, обумовлює переважання оксидазної форми над дегідрогеназною. Підвищення утворення О-форми ксантиноксидази може супроводжуватися генерацією супероксидного аніон-радикала за лазерного випромінювання. Для зниження деструктивного впливу лазерного випромінювання нами було застосовано ω-3 ПНЖК у різних режимах введення. Встановлено, що найвираженіший коригувальний ефект – підвищення ензиматичної активності D-форми та зниження активності О-форми, спостерігається у групі тварин, яким спочатку вводили ω-3 ПНЖК, після чого проводили опромінення лазерним діодом. У тварин, яким вводили ω-3 ПНЖК одночасно з лазерним опроміненням і після закінчення опромінення підвищується активність О-форми ксантиноксидази, що вказує на низьку ефективність запропонованих схем введення. Отже, попереднє введення ω-3 ПНЖК перед лазерним опроміненням зумовлює переважання D-форми ксантиноксидази над О-формою, що захищає печінку від деструктивного впливу лазерного опромінення. Лунгул І., Волощук О. ІНТЕНСИВНІСТЬ ГЕНЕРАЦІЇ АКТИВНИХ ФОРМ КИСНЮ В МІТОХОНДРІЯХ СКЕЛЕТНИХ МʼЯЗІВ ТВАРИН ЗА УМОВ НУТРІЄНТНОГО ДИСБАЛАНСУ Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича вул. Коцюбинського, 2, м.Чернівці, 58012, Україна e-mail: [email protected] Lunhul I., Voloshchuk O. INTENSITY OF GENERATION OF ROS IN MITOCHON- DRIA OF SKELETAL MUSCLES OF ANIMALS UNDER NUTRITIONAL IMBALANCE. Under conditions of animals restraint on diets high in sucrose and low in protein / high in sucrose, in all groups of animals there was an increase in the generation of superoxide and hydroxyl radicals. In animals kept on a low-protein / high-sucrose diet, we observed a more pronounced generation of hydroxyl radical, which exceeds the intensity of generation of superoxide radical. The established changes may be considered one of the possible mechanisms for violating the power supply under the investigated experimental conditions. Відомо, що скелетні мʼязи є головними мішенями інсуліну та відіграють важливу роль у метаболічних перетвореннях глюкози. Модуляція функціональної активності мітохондрій у м’язах пропонується як потенційний підхід до корекції ожиріння й інсулінорезистентності. Питання впливу надмірного споживання легкозасвоюваних вуглеводів на метаболічні процеси у мітохондріях м’язів залишається дискусійним і потребує детального вивчення. Оскільки активація аеробних процесів у м’язах супроводжується інтенсифікацією генерації активних форм кисню, основними з яких є гідроксильний та супероксидний радикали, мета нашої роботи – дослідити інтенсивність генерації гідроксильного та супероксидного радикалів у мітохондріях скелетних м’язів тварин за умов високосахарозного та низькопротеїнового / високосахарозного раціонів. Дослідження проводили на трьох групах тварин: I – тварини, які отримували повноцінний раціон; II – тварини, яких утримували на високосахарозному раціоні; III – тварини, яких утримували на низькопротеїновому / високосахарозному раціоні. Інтенсивність генерації супероксидного та гідроксильного радикалів у мітохондріях скелетних м’язів визначали спектрофотометрично. Результати проведених досліджень показали, що у тварин, яких утримували на високосахарозній дієті, інтенсивність генерації як гідроксильного, так і супероксидного Біохімія - 39 - радикалів у мітохондріях скелетних мʼязів зростає у понад 1,5 рази порівняно з контролем. Ймовірно, посилена генерація вільних радикалів може бути повʼязана з тим, що надлишкове споживання глюкози зумовлює посилення потоку метаболітів у дихальний ланцюг. Оскільки активні форми кисню в основному генеруються в мітохондріях, то унаслідок «втечі» електронів, які транспортуються по електронотранспортному ланцюгу, посилюється генерація АФК. У тварин, яких утримували на низькопротеїновому / високосахарозному раціоні, нами встановлена інтенсифікація генерації гідроксильного радикала, що перевищує показники контролю у понад 2 рази. При цьому інтенсивність генерації супероксидного радикала залишається на рівні показників групи тварин, які споживали високосахарозний раціон. Враховуючи, що попередником гідроксильного радикала є пероксид гідрогену, який у клітинах скелетних м’язів може утворюватися в інших метаболічних перетвореннях, а не лише у супероксиддисмутазній реакції, то встановлений факт є логічним. Зокрема, показано, що у скелетних м’язах джерелом пероксиду гідрогену є низка ферментів мітохондрій і монооксигеназної системи. Отже, надмірне вживання сахарози призводить до посилення генерації активних форм кисню в мітохондріях скелетних мʼязів, наслідком чого може бути посилене пошкодження та модифікація біомолекул у мітохондріях, що може призвести до порушення роботи скелетних мʼязів. Лучик Т., Волощук О. АЛЬДЕГІДРЕДУКТАЗНА АКТИВНІСТЬ У ЦИТОЗОЛЬНІЙ ФРАКЦІЇ ПЕЧІНКИ ЩУРІВ ЗА УМОВ РІЗНОЇ ЗАБЕЗПЕЧЕНОСТІ РАЦІОНУ НУТРІЄНТАМИ Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича вул. Коцюбинського, 2, м. Чернівці, 58012, Україна е-mail: [email protected] Luchyk T., Voloshchuk O. ALDEHYDE REDUCTASE ACTIVITY IN THE CYTOSOL FRACTION OF RATS LIVER UNDER DIFFERENT NUTRITION SUPPLIES. The activity of aldehyde reductase and the content of carbonyl derivatives in the cytosolic fraction of the liver under the conditions of diet consumption with different protein and sucrose content was studied. It was shown that in animals that consumed a high-sucrose diet, there was a significant accumulation of products of oxidative modification of proteins in the cytosolic fraction on the background of increased aldehyde reductase activity. In animals that consumed a low-protein / high-sucrose diet, there was a progressive accumulation of carbonyl derivatives against the background of reduced aldehyde reductase activity. Відомо, що посилена генерація активних форм оксигену (АФО) призводить до утворення та накопичення карбонільних продуктів, серед яких альдегіди виявляють найбільш виражений цитотоксичний і генотоксичний ефект. Ендогенні альдегіди можуть слугувати своєрідними вторинними месенджерами пошкодження клітин за оксидативного стресу. Тому у клітині функціонує альдегідредуктазний шлях катаболізму ендогенних альдегідів, що забезпечує відновлення ендогенних альдегідів до спиртів. Знешкодження карбонільних метаболітів розглядається як механізм захисту клітини від альтерації за різних патологічних станів, що супроводжуються оксидативним стресом. Показано, що надмірне споживання сахарози призводить до інтенсифікації генерації АФО та індукції окисного стресу у клітинах. Тому метою роботи було визначити активність альдегідредуктази (КФ 1.1.1.21) та вмісту карбонільних похідних у цитозольній фракції печінки за умов споживання раціону з різною забезпеченістю протеїном і сахарозою. Дослідження проводили на 4 групах тварин: І – контроль, ІІ – тварини, яких утримували на низькопротеїновій дієті впродовж 28 діб, ІІІ – тварини, які споживали високосахарозний раціон, ІV – тварини, які отримували низько протеїновий / високосахарозний раціон. - 40 - “Молодь і поступ біології”, Львів, 19–21 квітня 2021 р. Результати проведених досліджень показали, що у тварин, які споживали низькопротеїновий раціон, спостерігається незначне підвищення вмісту карбонільних похідних у цитозольній фракції печінки, при цьому активність альдегідредуктази порівняно з контролем достовірно не змінюється. Відомо, що альдегідредуктаза бере участь у знешкодженні переважно ненасичених ендогенних альдегідів, що є продуктами окиснювальної модифікації білків. Водночас у тварин, які споживали високосахарозний раціон, виявлено достовірне накопичення продуктів окиснювальної модифікації білків у цитозольній фракції на тлі підвищення альдегідредуктазної активності. Слід відмітити, що максимально виражені зміни досліджуваних показників характерні для тварин, які споживали низько протеїновий / високосахарозний раціон. У тварин цієї експериментальної групи спостерігається прогресивне накопичення карбонільних дериватів на тлі зниження альдегідредуктазної активності. Оскільки альдегідредуктаза є ключовим ферментом утилізації ендогенних альдегідів, зниження її активності спричинятиме накопичення аддуктів альдегідів із клітинними макромолекулами. Наслідками накопичення карбонільних дериватів протеїнів може стати їхня фрагментація та денатурація, що, ймовірно, призводитиме до порушення функціонування локалізованих у цитозолі метаболічних шляхів. Отже, накопичення альдегідних продуктів окиснювального пошкодження протеїнів на тлі зниження активності ферментів, які забезпечують їхній катаболізм, може бути в основі одного з механізмів дисфункції гепатоцитів за умов нутрієнтного дисбалансу. Маслакова А., Кармаш О., Люта М., Сибірна Н. ВПЛИВ ФОТОБІОМОДУЛЯЦІЙНОЇ ТЕРАПІЇ НА ЕНЕРГОЗАБЕЗПЕЧЕННЯ Й АКТИВНІСТЬ МІЄЛОПЕРОКСИДАЗИ ЛЕЙКОЦИТІВ ЩУРІВ ЗА ЦУКРОВОГО ДІАБЕТУ Львівський національний університет імені Івана Франка вул. Грушевського, 4, м. Львів, 79005, Україна e-mail: [email protected] Maslakova A., Karmash O., Liuta M., Sybirna N. INFLUENCE OF PHOTOBIOMOD- ULATION THERAPY ON ENERGY SUPPLY AND MYELOPEROXIDASE ACTIVITY IN LEUKOCYTES OF RATS WITH DIABETES MELLITUS. The development of diabetes mellitus and insulin deficiency causes a decrease in the energy supply of peripheral tissues. One of the causes of various complications of diabetes is the development of oxidative stress. The enhanced level of myeloperoxidase activity in blood plasma is one of the significant reasons for the increased productions of reactive oxygen species. We observed a positive effect of photobiomodulation therapy on energy supply and leukocyte function, as well as on myeloperoxidase activity. In conclusion, we recommend photobiomodulation therapy as a useful short-term concept for the relief of diabetic complications. За даними Міжнародної діабетичної федерації, станом на 2019 рік близько 463 млн людей хворіють на цукровий діабет (ЦД). Складна етіологія ЦД та наявність важких хронічних ускладнень викликають труднощі в терапії цієї патології. У зв’язку з цим ведеться пошук нових ефективних методів лікування ЦД і його ускладнень. Цікавими є дослідження фотобіомодуляційної терапії (ФБМТ), які відкривають широкий спектр біологічної активності дії світла. Встановлено, що ФБМТ здатна активувати проліферацію клітин (Evans et al. 2008) і продукування АТФ (Chung et al. 2012). За ЦД і нестачі інсуліну страждає енергозабезпечення периферичних тканин. Враховуючи, що у наших попередніх дослідженнях виявлено зниження концентрації глюкози у крові за опромінення тварин з ЦД (Кармаш та ін., 2018), ми вирішили перевірити стан енергозабезпечення лейкоцитів і активність мієлопероксидази (МПО) як ключового ферменту в забезпеченні неспецифічної імунної відповіді цих клітин за експериментального Біохімія - 41 - цукрового діабету (індукували введенням стрептозотоцину у дозі 60 мг/кг маси тіла) та впливу ФБМТ (довжина хвилі 630-660 нм, потужність 150 мВт, тривалість опромінення 10 днів). Активність поглинання глюкози клітинами досліджували за допомогою флюоресцентної мікроскопії з використанням барвника 2-NBDG (2-deoxy-2-((7-nitro-2,1,3- benzoxadiazol-4-yl)amino)-D-Glucose), який є флюоресцентно міченим аналогом глюкози. Вміст АТФ визначали з використанням набору «ATP Assay Kit» (Sigma, CША), активність МПО визначали спектофотометрично. Встановлено, що за ЦД відбувається зниження поглинання глюкози лейкоцитами в 1,18 разу порівняно з контролем. За 10-денного опромінення тварин з ЦД відбувається підвищення цього показника у 1,22 разу, порівняно зі значенням у неопромінених тварин. Також ми виявили, що за ЦД відбувається зниження вмісту АТФ у лізатах лейкоцитів у 1,4 разу порівняно із контролем, проте за опромінення тварин з ЦД відбувається підвищення цього показника у 1,5 разу порівняно з неопроміненими тваринами. МПО є одним із ферментів, що каталізує утворення активних форм Оксигену в лейкоцитах і відіграє важливу роль у процесі респіраторного вибуху. Виявлено, що за ЦД у плазмі крові підвищується активність МПО у 2,16 разу. Опромінення тварин з ЦД спричиняло зниження цього показника у 1,63 разу, порівняно із неопроміненими тваринами з ЦД. Протилежна ситуація спостерігається у лейкоцитах. За умов ЦД ми виявили зниження активності МПО у 3,18 разу, а за дії ФБМТ – підвищення у 7,7 разу порівняно із неопроміненими тваринами з ЦД. Згідно з отриманими результатами, ФБМТ позитивно впливає на енергозабезпечення та функціонування лейкоцитів за умов ЦД, покращуючи транспорт глюкози, підвищуючи продукцію АТФ і активність МПО. Нечипоренко Б., Креницька Д. БІЛКОВИЙ СКЛАД ПЛАЗМИ КРОВІ ЛЮДЕЙ ЗА РОЗВИТКУ ХРОНІЧНОГО ПАНКРЕАТИТУ ННЦ «Інститут біології і медицини» Київського національного університету імені Тараса Шевченка вул. Глушкова 2, м. Київ, 02000, Україна e-mail: [email protected] Nechiporenko B., Krenytska D. PROTEIN COMPOSITION OF HUMAN BLOOD PLASMA UNDER THE DEVELOPMENT OF CHRONIC PANCREATITIS. We have been identified changes in the protein composition of the blood plasma of people with chronic pancreatitis. The increase in the content of medium-weight molecules, as well as the presence of new protein fractions in blood plasma indicates to the pathological convenience of homeostasis that occurs due to the progression of destructive processes in the pancreas tissues. Хронічний панкреатит (ХП) — це хронічний запальний стан, що зумовлює прогресуючі, незворотні зміни у паренхімі підшлункової залози та поступовий розвиток екзокринної та ендокринної недостатності підшлункової залози. Вивільнення за панкреатиту в системний кровотік ендотоксинів разом з білковими молекулами може призводити до розвитку ендогенної інтоксикації, що в подальшому є причиною розвитку панкреатичної енцефалопатії. Зростання активності панкреатичних ферментів у крові за панкреатиту може призводити до зміни проникності гематоенцефалічного бар’єру (ГЕБ) та як наслідок ‑ викликати пошкодження структур головного мозку. Основна частина ендогенних токсинів належить до молекул середньої маси (МСМ), багато з яких мають нейротоксичну активність та здатні викликати зміни проникності ГЕБ. Отож, визначення білкового складу плазми дає змогу оцінювати процес зміни гемодинаміки, метаболічного статусу тощо. - 42 - “Молодь і поступ біології”, Львів, 19–21 квітня 2021 р. У дослідженні використовували плазму крові людей. В експерименті брали участь дві групи людей. Перша група (“Контроль”) – це здорові люди, що не хворіють на хронічний панкреатит. Друга група (“ХП”) – це люди, хворі на хронічний панкреатит. Плазму крові було отримано стандартним методом. Отримання МСМ та визначення їхньої кількості у плазмі крові відбувалося за методом Ніколайчука. Аналіз кількості білка проводився методом Бредфорд. Кількість фракцій білків було визначено методом диск-елекрофорезу в ПААГ із ДСН. Під час аналізу білкового складу плазми крові людей хворих на хронічний панкреатит було встановлено, що вміст загального білка є майже незмінним порівняно зі здоровими особами (703,6±22,4мг/мл у здорових, щодо 663,7±27,1 мг/мл у ХП). Кількість молекул, середньої маси отриманих з плазми людей, що мають ХП, є більшою, ніж кількість МСМ, що було отримано з плазми здорових людей. Так у людей з ХП у плазмі крові спостерігається підвищення вмісту МСМ на 46 % (0,535±0,047 у.о. в здорових, щодо 1,147±0,12 у.о. в ХП) порівняно з контрольною групою людей. Під час виділення білкових фракцій методом електрофорезу було визначено наявність в плазмі осіб, хворих на панкреатит, 8 білкових фракцій із молекулярними масами: 145, 130, 110, 105, 100, 80, 32, 40 кДа, що були відсутні під час проведення досліду з плазмою здорових осіб. Нами було виявлено зміну білкового складу плазми, а також підвищення кількості МСМ у плазмі крові людей, хворих на ХП. Зміна білкового складу, а також підвищення відносної кількості МСМ у плазмі крові може свідчити про активні деструктивні процеси в тканині підшлункової залози, що можуть призвести до подальшого розвитку порушень системи травлення, розвитку діабету та остаточної втрати екзокринної та ендокринної функції органа. Петрин Т., Нагалєвська М., Сибірна Н. ГІПОГЛІКЕМІЧНИЙ ЕФЕКТ СУСПЕНЗІЇ ПОРОШКОПОДІБНОГО МІЦЕЛІЮ ГРИБА GANODERMA LUCIDUM ЗА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО МЕТАБОЛІЧНОГО СИНДРОМУ Львівський національний університет імені Івана Франка вул. Грушевського,4, Львів, 79005, Україна e-mail: [email protected] Petryn T., Nagalievska M., Sybirna N. THE HYPOGLYCEMIC EFFECT OF THE SUS- PENSION OF POWDERED MYCELIUM OF THE G. LUCIDUM FUNGUS UNDER EXPERI- MENTAL METABOLIC SYNDROME. The obtained results demonstrate the corrective effect of the suspension of powdered mycelium of the G. lucidum fungus on carbohydrate metabolism and indicate the feasibility of using the active components of this fungus to correct and treat metabolic disorders. Метаболічний синдром (MetS) – це комплекс взаємопов’язаних метаболічних порушень, що включає ожиріння, резистентність до інсуліну, гіпертригліцеридемію та гіперхолестеринемію на фоні зниження концентрації ліпопротеїнів високої щільності. У зв’язку зі значною поширеністю MetS актуальними є пошук і застосування нових засобів терапії цього патологічного стану. Перспективним джерелом таких засобів є лікарські гриби Ganoderma lucidum роду Basidiomycete. Полісахариди G. lucidum (Gl-PS) є одними з основних біологічно активних речовин цього гриба, що мають антиоксидантну, гіполіпідемічну та гіпоглікемічну активність. Метою роботи було дослідити вплив водної суспензії порошкоподібного міцелію гриба G. lucidum на показники вуглеводного обміну за фруктозо-індукованого метаболічного синдрому. Дослідження проводили на білих безпородних щурах-самцях масою тіла 250–300 г, яких утримували у стандартних умовах віварію з дотриманням загальних етичних Біохімія - 43 - принципів проведення експериментів на тваринах. В експериментальних дослідженнях використовували такі групи тварин: 1) контрольні тварини; 2) контрольні тварини, яким протягом 7 діб (К+G7) та 14 діб (К+G14) вводили per os суспензію міцелію G. lucidum; 3) тварини з експериментальним MetS; 4) тварини з MetS, яким протягом 7 діб (MetS +G7) та 14 діб (MetS +G14) вводили суспензію міцелію G. lucidum. Введення G. lucidum тваринам з MetS протягом 7 діб та 14 діб не зумовлювало значних змін маси тіла тварин. Концентрація глюкози збільшилась на 10,3 (MetS +G7) т а 4,3 % (MetS +G14) на фоні зниження вмісту глікозильованого гемоглобіну на 41,2 (MetS +G7) та 66,1 % діб (MetS +G14), щодо тварин з експериментальним MetS. Застосування досліджуваного препарату протягом 14 діб зумовлює нормалізацію толерантності до глюкози у тварин з експериментальним метаболічним синдромом. Отримані результати демонструють коригуючий вплив суспензії порошкоподібного міцелію гриба G. lucidum на показники вуглеводного обміну та вказують на доцільність використання активних компонентів цього гриба з метою корекції гіперглікемії, що супроводжує розвиток MetS. Писанчин О., Нагалєвська М., Сибірна Н. ВПЛИВ ВОДНОГО ЕКСТРАКТУ ЛИСТЯ ЯКОНА НА СТАН АНТИОКСИДАНТНОЇ СИСТЕМИ КЛІТИН ПЕЧІНКИ ЩУРІВ З ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИМ МЕТАБОЛІЧНИМ СИНДРОМОМ Львівський національний університет імені Івана Франка вул. Грушевського,4, Львів, 79005, Україна e-mail: [email protected] Pysanchyn O., Nagalevska M., Sybirna N. EFFECT OF WATER EXTRACT OF YA- CON LEAVES ON THE STATE OF ANTIOXIDANT SYSTEM OF RAT LIVER CELLS WITH EXPERIMENTAL METABOLIC SYNDROME. The use of yacon extract in rats with metabolic syndrome caused an increase in the activity of catalase, superoxide dismutase and glutathione peroxidase compared with metabolic syndrome. Метаболічний синдром (МС) – це стан організму людини, що визначається наявністю патогенетично взаємопов’язаних метаболічних розладів вуглеводного і ліпідного обмінів, який характеризується порушенням толерантності до глюкози, гіперінсулінемією, підвищенням рівня тригліцеридів, зниженням рівня ліпопротеїнів високої густини, абдомінальним ожирінням і артеріальною гіпертензією. Печінка є центральним органом обміну речовин, у якому інтенсивно відбуваються окисно-відновні процеси. Відомо, що метаболічний синдром супроводжується надмірною генерацією активних форм оксигену, які здатні ініціювати реакції ланцюгового окиснення ліпідів, а це призводить до руйнування клітинних мембран печінки. Баланс вмісту активних форм оксигену регулюється завдяки наявності системи антиоксидантного захисту, що включає низку ферментів: супероксиддисмутазу, каталазу та глутатіонпероксидазу. Метою роботи було дослідити вплив водного екстракту листя якона (Smallanthus sonchifolius Poepp. & Endl.) на систему антиоксидантного захисту клітин печінки щурів за метаболічного синдрому. Для дослідження використовували листя якона, з яких виготовляли водний екстракт шляхом мацерації, який згодом фільтрували й упарювали у вакуумі. Водний екстракт вводили тваринам per os протягом 7 та 14 діб за допомогою зонда у дозі 500 мг/кг маси тіла тварини. Для дослідження використовували такі групи тварин: контрольні тварини; тварини з експериментальним МС; тварини з МС, яким протягом 7 діб (M + Y7) та 14 діб (M + Y14) вводили екстракт листя якона. У тварин з МС було відмічено зниження активності каталази на 30,62 %, супероксиддисмутази на 30 % та глутатіонпероксидази на 20,89 %. Введення екстракту - 44 - “Молодь і поступ біології”, Львів, 19–21 квітня 2021 р. якона тваринам з МС зумовлювало підвищення активності каталази на 18,41 % (M + Y7) та 31,67 % (M + Y14), супероксиддисмутази на 17,02 % (M + Y7) та 36,52 % (M + Y14) і глутатіонпероксидази на 13,51 % (M + Y7) та 30,14 % (M + Y14) порівняно з МС. Встановлені зміни свідчать про антиоксидантні властивості листя якона та вказують на потенційну можливість застосування рослини для виробництва харчових концентратів і лікарських засобів для терапії метаболічного синдрому. Пророчук І., Кеца О. ПЕРОКСИДНЕ ОКИСНЕННЯ ЛІПІДІВ У МІКРОСОМНІЙ ФРАКЦІЇ ПЕЧІНКИ ЩУРІВ ЗА ДІЇ Ω-3 ПОЛІНЕНАСИЧЕНИХ ЖИРНИХ КИСЛОТ І ЛАЗЕРНОГО ОПРОМІНЕННЯ Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича вул. Коцюбинського, 2, м.Чернівці, 58012, Україна e-mail: [email protected] Prorochuk I., Ketsa O. PEROXIDATION OF LIPIDS IN THE MICROSOMAL FRAC- TION OF RAT LIVER UNDER THE ACTION OF ω-3 POLYUNSATURATED FATTY ACIDS AND LASER IRRADIATION. The study is devoted to the study of the activity of lipid peroxidation (LPO) processes under the action of omega-3 polyunsaturated fatty acids (PUFA) and laser irradiation. Lipid peroxidation is a chain process of oxidative degradation of lipids, primarily polyunsaturated fatty acids, which occurs with the participation of free radicals. It is established that under the action of laser irradiation the activity of LPО processes increases. At the same time, there is a decrease in LPО activity in animals injected with ω-3 and irradiated. The recorded decrease can be explained by the action of ω-3 PUFA, which inhibit free radical processes and strengthen the enzymatic link of antioxidant protection. У наш час опромінення лазером активно використовують для лікування різних хвороб, у першу чергу діабету, серцево-судинних захворювань і пухлин (Shurygina, 2020). Одним із можливих механізмів дії лазерного опромінення на клітини печінки й організму в цілому є утворення вільних радикалів, які активують процес пероксидного окиснення ліпідів (ПОЛ) (Bavrina, 2015). Активні форми оксигену в організмі насамперед атакують поліненасичені жирні кислоти (ПНЖК), спричиняючи утворення різноманітних первинних i вторинних продуктiв, якi виконують важливi фiзiологiчнi функцiї (Ketsa, 2014). Важливою умовою стабільності й нормального функціонування мембран є стаціонарність процесу ПОЛ, оскільки за його надмірної активності змінюється жирнокислотний склад мембран, її фізико-хімічні властивості, а також активність мембранозв’язаних ферментів (Кукоба, 2005). Мета роботи – дослідити інтенсивність пероксидного окиснення ліпідів у мікросомній фракції печінки щурів за дії ω-3 поліненасичених жирних кислот і лазерного опромінення. Дослідження проводили на білих щурах масою 130–150 г, яких поділили на п’ять груп: І – контроль; ІІ – щури, яким вводили ω-3 ПНЖК, з подальшим лазерним опроміненням; ІІІ – щури, яких опромінювали і вводили ω-3 ПНЖК паралельно; IV – тварини, яких опромінювали, після чого вводили ω-3 ПНЖК; V – щури, яких опромінювали лазером без введення ω-3 ПНЖК. Лазерне опромінення проводили лазерним діодом довжиною хвилі 650 нм в ділянку черевної порожнини на відстані 10 см від поверхні шкіри. Інтенсивність процесів ПОЛ у мікросомній фракції печінки оцінювали за визначенням вмісту первинних (кетодієнів і спряжених трієнів), вторинних (дієнових кон’югатів, малонового діальдегіду) та кінцевих (шифових основ) продуктів. Результати проведених досліджень показали, що за дії лазерного опромінення активність ПОЛ у мікросомній фракції печінки суттєво зростає. Встановлено, що у групах, яким вводили ω-3 ПНЖК паралельно та після лазерного опромінення, активність ПОЛ нижча порівняно з опроміненими щурами без введення ω-3 ПНЖК, але вища за показники Біохімія - 45 - контролю. Водночас у групі тварин, яким вводили ω-3 перед опроміненням, вміст продуктів ПОЛ мало відрізнявся від контрольної групи. Такі результати пов’язані з тим, що при посиленому надходженні ω-3 ПНЖК в організм відбувається заміна жирнокислотного складу мембран – зростає частка ω-3 ПНЖК, які є стійкими до окиснення. Тому зафіксоване зниження активності ПОЛ можна пояснити дією ω-3 ПНЖК, які підвищують стійкість до окиснення через пригнічення вільнорадикальних процесів і посилення ферментативної ланки антиоксидантного захисту. Отже, введення ω-3 ПНЖК інгібує процес ПОЛ, інтенсивність якого зростає за дії лазерного опромінення. Пую Л.-О., Николайчук І. АКТИВНІСТЬ ЕНЗИМНИХ СИСТЕМ ЦИТОХРОМУ Р-450 У ПЕЧІНЦІ ЩУРІВ ЗА УМОВ ДИСБАЛАНСУ НУТРІЄНТІВ У ХАРЧОВОМУ РАЦІОНІ Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича вул. Коцюбинського, 2, м. Чернівці, 58012, Україна e-mail: [email protected] Рuiu L.-O., Nykolaichuk I. THE ACTIVITY OF CYTOCHROME Р450 SYSTEMS IN RATS’ LIVER UNDER NUTRITIONAL IMBALANCE IN DIET. Lack of protein in the diet is a key factor in reducing the reactions of N-demethylation of cytochrome P-450, while the consumption of excess sucrose leads to increased p-hydroxylase and N-demethylase activities, indicating increased induction of cytochrome P-450. Сьогодні нестачу харчового протеїну в раціоні, що асоціюється з обмеженим надходженням білків, їхньою низькою біологічною цінністю (Daujat-Chavanieu, 2020), дефіцитом есенціальних амінокислот, активним використанням соєвих текстуратів, популяризацією веганського способу життя (Kalantar-Zadeh, 2019) компенсують надлишковим споживанням легкозасвоюваних вуглеводів та продуктів з високим глікемічним індексом (Kurita, 2019). В експериментальних дослідженнях останніх років (Flister, 2018) зазначено, що споживання надмірної кількості сахарози супроводжується розвитком гіперглікемії, а з часом – інсулінорезистентності, й розглядається як пусковий механізм формування метаболічного синдрому (Ranjbar, 2020) та/або жирової дистрофії печінки (Baiges-Gaya, 2021). Метаболічні порушення, що виникають на тлі нутрієнтного дисбалансу, часто пов’язані з накопиченням патологічно високих концентрацій ендотоксинів, у детоксикації яких провідну роль відіграє монооксигеназна система цитохрому Р-450 (Cho, 2019). Попередніми дослідженнями наукової групи (Копильчук, 2014) встановлено, що за умов аліментарної депривації протеїну відбувається зниження активності глутатіон- S-трансферази – ключового ензиму ІІ фази біотрансформації та вмісту відновленого глутатіону. Однак відкритим на сьогодні залишається питання щодо активності ензимних систем цитохрому Р-450 за умов дисбалансу макронутрієнтів у харчовому раціоні. Мета роботи – дослідження р-гідроксилазної та N-деметилазної активностей цитохрому Р-450 в мікросомальній фракції клітин печінки щурів за умов різного забезпечення харчового раціону протеїном і сахарозою. Напівсинтетичні раціони для тварин моделювали відповідно до рекомендацій American Institute of Nutrition (Reeves, 1993). Контрольна група щурів споживала раціон, збалансований за всіма нутрієнтами. З метою створення аліментарної депривації протеїну щури отримували низькопротеїновий раціон, що містив 1/3 добової потреби білка (Kopylchuk, 2014). Дієту з високим вмістом сахарози моделювали відповідно до рекомендацій (Fernandes-Lima, 2015). 4-та група тварин на тлі нестачі харчового протеїну споживала надмірну кількість сахарози. Результати проведених нами досліджень засвідчують різноспрямовані зміни активностей цитохрому Р-450 за умов дисбалансу нутрієнтів у харчовому раціоні. Так, - 46 - “Молодь і поступ біології”, Львів, 19–21 квітня 2021 р. у протеїнодефіцитних щурів спостерігається зниження N-деметилазної активності в мікросомальній фракції печінки без достовірних змін реакцій гідроксилювання порівняно з показниками контролю. Вірогідно, це пов’язано з порушенням утворення комплексу “ензим-субстрат І типу” за взаємодії гідрофобної ділянки апоензиму з неполярним субстратом унаслідок модифікації амінокислотних залишків оксигеновмісними радикалами (Gordeziani, 2012), що підтверджується посиленою генерацією супероксиду за даних експериментальних умов. Водночас за умов споживання високосахарозного раціону незалежно від кількості протеїну нами зареєстровано підвищення р-гідроксилазної та N-деметилазної активностей, що вказує на посилену індукцію цитохрому Р-450, зокрема, “діабетичної” ізоформи CYP2E1. Отже, нестача протеїну в харчовому раціоні виступає ключовим чинником зниження реакцій N-деметилювання цитохрому Р-450, тоді як споживання надлишку сахарози призводить до підвищення р-гідроксилазної та N-деметилазної активностей, що вказує на посилену індукцію цитохрому Р-450. Рачковська А., Креницька Д. КІЛЬКІСНИЙ СКЛАД МАТРИЧНИХ МЕТАЛОПРОТЕЇНАЗ У СЕРЦІ ЩУРІВ ЗА РОЗВИТКУ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЇ ГІПЕРГОМОЦИСТЕЇНЕМІЇ ННЦ «Інститут біології і медицини» Київського національного університету імені Тараса Шевченка вул. Глушкова 2, м. Київ, Україна, 02000 e-mail: [email protected] Rachkovska A., Krenytska D. THE QUANTITATIVE COMPOSITION OF MATRIX METALLOPROTEINASES IN THE HEART OF RATS DURING THE DEVELOPMENT OF EXPERIMENTAL HYPERHOMOCYSTEINEMIA. Elevated levels homocysteine, known as hyperhomocysteinemia (HHcy), cause of development different diseases including cardiovascu- lar. Our research is aimed at determining the effect of HHcy on the level of matrix metalloproteina ses (MMP) in the heart of rats. An increase in the levels of MMP-2, -3, -10 was found in heart homogenates. Futher studies of changes in the MMP of rats tissues homogenates with experimental HHcy will help to find a better understanding of biochemical processes of this pathology which is important in development of new approches in diagnosis and HHcy treatment principles. Гіпергомоцистеїнемія (ГГЦ) – патологія, зумовлена аномально високим рівнем гомоцистеїну у крові, більше 15 мкмоль/л. Доведено зв’язок підвищеного вмісту гомоцистеїну зі серцево-судинними захворюваннями, ожирінням, захворюваннями нирок, неврологічними патологіями: розладами аутистичного спектра і синдромом дефіциту уваги та гіперактивності. ГГЦ викликає збільшення формування активних форм оксигену, що призводить до активації матричних металопротеїназ (ММП), які відіграють ключову роль у ремоделюванні судин, оскільки гідролізують білки позаклітинного матриксу. Порушення їхньої активності призводить до зміни співвідношення білків у екстрацелюлярному просторі. Кількісні характеристики ММП у серці, викликані підвищеним вмістом гомоцистеїну у крові, можуть бути використані для діагностики серцево-судинних патологій. Модель хронічної ГГЦ створювали шляхом введення D,L-тіолактон гомоцистеїну гідрохлориду (Acros Organics, Італія) в дозі 200 мг/кг маси тіла внутрішньошлунково на 1 % розчині крохмалю (1 мл / 100 г маси щура) 1 раз на добу упродовж 8 тижнів. Одномісячних щурів розподіляли на 2 групи по 7 особин в кожній: 1 – контроль, 2 – дослід. Гомогенізацію тканини серця здійснювали у 0,05 M Tрис-HCl буфері, pН 7,4, співвідношення серце : буфер становило 1 : 10. Гомогенат центрифугували за 3 000 об/хв протягом 15 хв. Надосадову рідину відбирали і використовували для експерименту. Кількісне визначення вмісту ММП Біохімія - 47 - у гомогенаті серця проводили за допомогою методу Elisa. Білок вимірювали методом Бредфорда. Встановлено, що у щурів з експериментальною ГГЦ спостерігається підвищення вмісту ММП-2 у серці на 17 % порівняно з контролем. Із даних літератури відомо, що зростання вмісту ММП-2 у серці пов’язано зі зниженням його активності у щурів з ГГЦ. У результаті розвивається інтерстиціальний та переваскулярний фіброз серця, гіпертрофія кардіоміоцитів. У щурів спостерігається зростання вмісту стромелізинів – ММП -3, -10 у серці на 22% за ГГЦ, порівняно з контрольною групою. У літературі існують дані про те, що підвищений вміст гомоцистеїну призводить до високих концентрацій ММП-3 у плазмі, внаслідок чого розвивається аневризма черевної аорти. Кореляція вмісту гомоцистеїну та ММП-10 потребує подальших досліджень, але підтверджено, що високий вміст ММП-10 у крові призводить до кальцифікації аортального клапана і розвитку стенозу аорти. Нами виявлено кількісні зміни вмісту ММП у серці за розвитку експериментальної ГГЦ у щурів. Ми припускаємо, що серцево-судинні захворювання за ГГЦ спричинені кількісним зростанням вмісту ММП у серці. Це може бути використано для діагностики даних патологій, але для встановлення механізмів впливу високих концентрацій гомоцистеїну на вміст ММП у серці й розвиток супутніх хвороб необхідно провести додаткові дослідження. Розлуцька В-М., Нагалєвська М., Сибірна Н. ЗАСТОСУВАННЯ СУСПЕНЗІЇ ПОРОШКОПОДІБНОГО МІЦЕЛІЮ ГРИБА GANODERMA LUCIDUM ДЛЯ КОРЕКЦІЇ ЗМІН ОКРЕМИХ ГЕМАТОЛОГІЧНИХ ПОКАЗНИКІВ КРОВІ ЩУРІВ З МЕТАБОЛІЧНИМ СИНДРОМОМ Львівський національний університет імені Івана Франка вул. Грушевського, 4, м. Львів, 79005, Україна e-mail: [email protected] Rozlutska V.-M., Nagalievska M., Sybirna N. THE USE OF SUSPENSION Ganoderma lucidum MYCELIUM POWDER FOR CORRECTION OF CHANGES IN SOME HEMATO- LOGICAL INDICATORS OF RAT BLOOD WITH METABOLIC SYNDROME. The use of the mycelium of the fungus G. lucidum for the treatment of metabolic syndrome is accompanied by the normalization of the number of erythrocytes and hemoglobin content in the peripheral blood of rats. Метаболічний синдром (MetS) - це сукупність факторів ризику серцево-судинних захворювань, які включають інсулінорезистентність, абдомінальне ожиріння, дисліпідемію, гіпертонію та гіперглікемію. Метаболічний синдром підвищує ризик розвитку цукрового діабету 2 типу, перешкоджаючи регуляторному впливу інсуліну на метаболізм глюкози, ліпідів і білків. Перспективним напрямом у пошуку засобів терапії метаболічного синдрому є використання медичного гриба Ganoderma lucidum. Протеоглікани, виділені з плодових тіл G. Lucidum, мають гіпоглікемічну та антигіперліпідемічну дію, що вказує на доцільність їхнього використання у терапії метаболічного синдрому. Мета роботи – проаналізувати вплив суспензії міцелію гриба G. lucidum на гематологічні показники щурів при метаболічному синдромі. Дослідження проводили на білих безпородних щурах-самцях масою тіла 250–300 г, яких утримували у стандартних умовах віварію з дотриманням загальних етичних принципів проведення експериментів на тваринах. Для індукування метаболічного синдрому у щурів використовували 10 % розчин фруктози, яку тварини споживали замість питної води. Тварини були поділені на групи: 1) контрольні тварини; 2) контрольні тварини, яким протягом 14 діб (К+G14) вводили per os суспензію порошкоподібного міцелію G. lucidum; 3) - 48 - “Молодь і поступ біології”, Львів, 19–21 квітня 2021 р. тварини з експериментальним MetS; 4) тварини з MetS, яким протягом 14 діб (MetS +G14) вводили досліджувану суспензію. Встановлено, що розвиток метаболічного синдрому у щурів супроводжувався збільшенням кількості еритроцитів на 44,02 %, та зменшенням концентрації гемоглобіну на 5,67 %, порівняно з контролем. За введення водної суспензії міцелію G. lucidum тваринам контрольної групи відмічено зростання кількості еритроцитів на 18,30 %, а концентрації гемоглобіну – на 18,70 %. У тварин з експериментальним MetS, які протягом двох тижнів споживали суспензію досліджуваного гриба, встановлено зниження кількості еритроцитів на 65,11 % і зростання концентрації гемоглобіну на 16,2 % щодо тварин з MetS. Таким чином, застосування міцелію гриба G. lucidum з метою терапії метаболічного синдрому, супроводжується нормалізацією кількості еритроцитів і вмісту гемоглобіну в периферичній крові. Самуляк О., Кеца О. ВПЛИВ ЛАЗЕРНОГО ОПРОМІНЕННЯ ТА Ω-3 ПОЛІНЕНАСИЧЕНИХ ЖИРНИХ КИСЛОТ НА ПОКАЗНИКИ ФУНКЦІОНАЛЬНОГО СТАНУ НИРОК ЩУРІВ Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича вул. Коцюбинського, 2, м. Чернівці, 58012, Україна e-mail: [email protected] Samuliak O., Ketsa O. INFLUENCE OF LASER IRRADIATION AND ω-3 POLYNE- SATURED FATTY ACIDS ON RATAL KIDNEY FUNCTIONAL STATUS INDICATORS. The influence of laser irradiation and ω-3 polyunsaturated fatty acids on the content of creatinine in blood plasma as a marker functional state of the kidneys of rats was investigated in this work. Irradiation of rats was carried out with a laser diode in red range spectrum (wavelength 650 nm) with a power of 50 mW through the skin in area of the abdominal cavity. It is shown, that under the action of laser irradiation in blood plasma of rats decreased creatinine concentration, which is a consequence of impaired creatinine synthesis in the body. It is established that the introduction of ω-3 polyunsaturated fatty acids exhibits corrective effect on the kidneys under the conditions of laser irradiation. У механізмах дії лазерного опромінення на організм характерними є зміни у тканинах безпосередньо в місцях опромінення та неспецифічні зміни у всьому організмі, наслідки яких можуть проявлятись у вигляді різноманітних функціональних порушень рефлекторного характеру. На сьогоднішній день залишається актуальним розкриття механізмів дії використання біологічних регуляторів із метою корекції впливу лазерного опромінення на організм. У даному випадку таким біорегулятором є ω-3 поліненасичені жирні кислоти (ПНЖК), які здатні регулювати різні метаболічні шляхи в організмі. Одним із органів, який найбільше реагує на вплив лазерного опромінення, є нирки. Метою роботи було дослідити вміст креатиніну в плазмі крові як основного показника функціонального стану нирок за дії лазерного опромінення та корекції ω-3 ПНЖК. Дослідження проводили на білих безпородних щурах масою 120–150 г, яких утримували на звичайному харчовому раціоні віварію. Щурів опромінювали лазерним діодом у червоному діапазоні спектра (довжина хвилі 650 нм) потужністю 50 мВт крізь шкіру в ділянку черевної порожнини щоденно протягом 4 хв. Для корекції ймовірної негативної дії лазера тваринам вводили ω-3 ПНЖК до, під час і після опромінення. Результати досліджень дали змогу встановити, що у групи щурів, яким паралельно з лазерним опроміненням вводили ω-3 ПНЖК, знижувався вміст креатиніну в плазмі крові у 2 рази порівняно з інтактною групою тварин на 14-ту добу експерименту. Зниження рівня креатиніну в плазмі крові є наслідком порушення його синтезу в печінці за дії лазерного Біохімія - 49 - опромінення, оскільки креатинін – це кінцевий продукт розпаду креатину, який розпочинає свій синтез у печінці та надходить до м’язів, звідки вивільняється та потрапляє із плином крові до нирок. Тому встановлені зміни свідчать про порушення синтезу креатиніну в організмі тварин. У групі тварин, яких спочатку опромінювали лазерним діодом протягом 14-ти днів, а потім вводили 7 днів ω-3 ПНЖК, спостерігається підвищення рівня креатиніну в плазмі крові порівняно з інтактними тваринами. Імовірно, лазерне опромінення негативно впливає на функціонування нирок, у результаті чого порушується їхня фільтраційна функція і креатинін не виводиться з організму. Найбільший коригувальний ефект ω-3 ПНЖК проявляють за умов їхнього попереднього введення до початку опромінення, оскільки рівень креатиніну у плазмі крові не відрізняється від показників контролю. Отже, лазерне опромінення призводить до зниження рівня креатиніну в плазмі крові. Попереднє, перед лазерним опроміненням, введення ω-3 ПНЖК здійснює коригувальний вплив на функціонування нирок і печінки, про що свідчить нормалізація концентрації креатиніну в плазмі крові. Сербін А., Комар Ю., Коваль Т., Андрійчук Т. ПРОТЕОЛІТИЧНА АКТИВНІСТЬ У ПЕЧІНЦІ ТА НИРКАХ ЩУРІВ ЗА РОЗВИТКУ ХРОНІЧНОЇ АЛКОГОЛЬНОЇ ІНТОКСИКАЦІЇ Київський національний університет імені Тараса Шевченка ННЦ «Інститут біології та медицини» просп. Акад. Глушкова, 2, м. Київ, 03022, Україна e-mail: [email protected] Serbin A., Komar Y., Koval T., Andriichuk T. PROTEOLYTIC ACTIVITY IN RAT LIVER AND KIDNEY DURING THE DEVELOPMENT OF CHRONIC ALCOHOL INTOXICATION. We have shown an increase in total proteolytic activity and activity of metalloproteinases in the liver of rats with the development of chronic alcohol intoxication. Serine proteinase activity varied during the acute phase of intoxication. In the kidneys increase all studied indicators of proteolytic activity was observed on the third day of the experiment. За даними ВООЗ, проблема зловживання спиртними напоями залишається досить актуальною на сьогодні. Етанол може проникати майже в усі тканини організму, що призводить до значних супутніх наслідків. Протеоліз як система утилізації, перебудови та метаболізму білків має прямий чи опосередкований зв’язок із впливом етанолу та його метаболітів. Оскільки зміни протеолітичної активності можуть свідчити про порушення в організмі, їхнє детальне вивчення дасть змогу розширити наші уявлення про механізми даного патогенезу. Хоча на сьогодні багато відомо про вплив алкоголю на протеолітичні системи, значний спектр питань лишається нез’ясованим або наявні дані мають суперечливий характер. Отже, метою нашої роботи було дослідити протеолітичну активність у печінці та нирках щурів за хронічної алкогольної інтоксикації. Експеримент відтворювали на білих нелінійних щурах самцях масою 180- 200 г з дотриманням усіх стандартів Конвенції ради Європи з біоетики. Розвиток експериментальної хронічної інтоксикації було здійснено згідно з методом Халілова (Халилов, 1983). Отримання матеріалу для дослідження здійснювали загальноприйнятими методами (Меньшиков, 1987) через 1, 3, 7, 11, 21 та 28 діб від початку експерименту. Загальну протеолітичну активність визначали казеїнолітичним методом (Hummel, 1959) з модифікаціями. Для визначення активності металопротеїназ і серинових протеїназ до реакційної суміші додавали 0,2 моль/л ЕДТА чи ПМСФ. За дослідження загальної протеолітичної активності в печінці на 3-тю добу експерименту ми спостерігали підвищення показника на 90 % відносно контролю. - 50 - “Молодь і поступ біології”, Львів, 19–21 квітня 2021 р. Активність металопротеїназ у вказаний термін підвищувалася на 60 %, а серинових протеїназ – на 95 %. На 7-му та 11-ту доби загальна протеолітична активність і активність металопротеїназ були вищими за контрольні значення в середньому на 25-30 %. На 21-шу та 28-му доби обидві протеолітичні активності перебували у межах контрольних показників. Активність серинових протеїназ на 7-му добу експерименту була на 35 % вищою за контроль, але у подальші терміни часу вона знижувалася до контрольних показників. Дослідження протеолітичної активності у нирках показало підвищення на 3-тю добу експерименту загальної протеолітичної активності на 22 %, а активність металопротеїназ і серинових протеїназ зростала в середньому на 11 % щодо контролю. В інші терміни часу суттєвих змін показників не відбувалося. Отже, за хронічної алкогольної інтоксикації ми спостерігали підвищення загальної протеолітичної активності й активності металопротеїназ у печінці починаючи з 3-ї доби експерименту. Після відміни алкоголю показники поверталися до контролю. Активність серинових протеїназ підвищувалася лише за гострої фази інтоксикації. У нирках достовірні зміни протеолітичної активності спостерігали тільки на 3-тю добу дослідження. Отримані результати можуть бути передумовою для більш детального дослідження процесів протеолізу в тканинах щурів за розвитку хронічної алкогольної інтоксикації. Урсатий М., Волощук О., Копильчук Г. СПІВВІДНОШЕННЯ РЕДОКС-ФОРМ УБІХІНОНУ В МІТОХОНДРІЯХ НИРОК ЩУРІВ ЗА УМОВ РІЗНОЇ ЗАБЕЗПЕЧЕНОСТІ РАЦІОНУ НУТРІЄНТАМИ Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича вул. Коцюбинського, 2, м.Чернівці, 58012, Україна e-mail: [email protected] Ursatyi M., Voloshchuk O., Kopylchuk G. THE RATIO OF UBIQUINON REDOX FORMS IN THE RAT KIDNEY MITOCHONDRIA UNDER CONDITIONS OF DIFFERENT NUTRIENT SUPPLY. The aim of work was to study the content of total ubiquinone and the ratio of its redox forms in the mitochondria of the kidneys of rats under conditions of different supply of protein and sucrose in the diet. It was found that the most pronounced decrease in the content of total ubiquinone and the redistribution of its redox forms (a decrease in the content of reduced ubiquinone by half against the background of an increase in the content of oxidized ubiquinone by 1.5 times) in kidney mitochondria is observed in animals fed a diet with a high content of sucrose against the background of alimentary deprivation protein. The established changes can be considered as prerequisites for the development of renal mitochondrial dysfunction under the studied conditions. Нині питання харчової безпеки є актуальним і належить до основних глобальних проблем людства, оскільки незбалансоване та нераціональне харчування вважається одним з визначальних факторів розвитку цілої низки метаболічних розладів. Особливої актуальності набуло питання механізмів формування метаболічних порушень у нирках за умов нутрієнтного дисбалансу. Відомо, що у забезпеченні функціональної активності нирок ключову роль відіграють мітохондрії, дисфункція яких у першу чергу призводить до порушення реабсорбційної та фільтраційної здатності нирок, що лежить в основі патогенезу багатьох захворювань. Функціональна активність нирок значною мірою визначається ефективністю роботи системи енергозабезпечення, важливим показником якої вважається убіхінон (коензим Q, CoQ). Відомо, що коензим Q не тільки транспортує електрони від І та ІІ комплексів дихального ланцюга до системи цитохромів, але й відіграє визначальну роль в антиоксидантному захисті мітохондрій. У дослідженнях використовували чотири групи тварин: I – контроль; II – тварини, яких утримували на низькопротеїновому раціоні; III – Біохімія - 51 - тварини, яких утримували на високосахарозному раціоні; IV – тварини, яких утримували на низькопротеїновому/високосахарозному раціоні. У результаті проведених досліджень показали, що в мітохондріях нирок щурів за умов споживання низькопротеїнового раціону спостерігається зниження вмісту загального убіхінону на 20 % порівняно з контролем. Отриманий факт, імовірно, пов’язаний з порушенням синтезу бензохінонового кільця молекули убіхінону на тлі нестачі харчового протеїну в раціоні, оскільки відомо, що попередником синтезу коензиму Q слугує амінокислота тирозин. Окрім того, за даних експериментальних умов, спостерігається підвищення вмісту окисненої форми убіхінону на тлі одночасного зниження вмісту його відновленої форми. Водночас за умов утримання тварин на високосахарозному раціоні в мітохондріях нирок спостерігається перерозподіл редокс-форм убіхінону, зокрема, зниження вмісту відновленого убіхінону та зростання вмісту окисненого убіхінону, на тлі збереження його загального вмісту. Ймовірно, за умов розвитку окисного стресу, що спостерігається за гіперглікемії, зниження вмісту убіхінолу пов’язане з його участю в реакціях антиоксидантного захисту. Слід відмітити, що у тварин, які споживали низькопротеїновий/ високосахарозний раціон, зафіксовано максимально виражене зниження вмісту загального убіхінону за одночасного зниження вмісту відновленого убіхінону вдвічі та підвищення рівня окисненого убіхінону в 1,5 рази, порівняно з контролем. Отже, споживання раціону з високим вмістом сахарози на тлі аліментарної депривації протеїну супроводжується перерозподілом редокс-форм убіхінону та зниженням його загального вмісту, що може розглядатись як передумови розвитку дисфункції мітохондрій нирок із подільшим порушенням їхньої функціональної активності. Фуртак Х., Гачкова Г., Сибірна Н. ВМІСТ РЕЦЕПТОРІВ КІНЦЕВИХ ПРОДУКТІВ ГЛІКАЦІЇ У МЕМБРАНАХ ЛЕЙКОЦИТІВ ЩУРІВ ЗА УМОВ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ЦУКРОВОГО ДІАБЕТУ ТА ЗА ВВЕДЕННЯ ЕКСТРАКТУ КОЗЛЯТНИКА ЛІКАРСЬКОГО Львівський національний університет імені Івана Франка вул. Грушевського, 4, м. Львів, 79005, Україна e-mail: [email protected] Furtak K., Hachkova H., Sybirna N. CONTENT OF THE RECEPTORS FOR AD- VANCED GLYCATION END PRODUCTS IN LEUKOCYTES MEMBRANES UNDER THE CONDITION OF EXPERIMENTAL DIABETES MELLITUS AND UNDER AD- MINISTRATION OF GALEGA OFFICINALIS EXTRACT. The impact of alkaloid-free fraction of Galega officinalisextract on the content of receptors for advanced glycation end products (RAGEs) of membranes of rat peripheral blood leukocyte was studied at normal and experimental induced diabetes conditions. The regulative effect of the studied extract on the content of RAGE products in rats’ leukocytes under diabetes mellitus was shown. За умов цукрового діабету посилюються процеси неензиматичного глікозилювання (глікації). Глікації піддаються біомолекули, у складі яких є вільна аміногрупа. Унаслідок взаємодії редукуючих моносахаридів і активних карбонільних сполук з біомолекулами, у клітині накопичуються кінцеві продукти глікації (advanced glycation end products, AGEs), які є адуктами протеїнової, ліпідної або нуклеїнової природи (Cho, 2007; Ahmed, 2005). AGEs взаємодіють із відповідними рецепторами (receptor for advanced glycation end products, RAGEs), експресія яких підвищується за умов гіперглікемії (Singh, 2014; Ahmed, 2005). Активація RAGEs супроводжується змінами внутрішньоклітиного сигналювання, експресії генів, підвищенням виділення прозапальних молекул і вільних радикалів та сприяє розвитку діабетичних ускладнень (Wautier, 2001). Козлятник лікарський (Galega officinalis L.) відомий своїми гіпоглікемічними й антиоксидантними властивостями (Khokhla, 2010; Лупак, 2015). Проте вміст токсичних - 52 - “Молодь і поступ біології”, Львів, 19–21 квітня 2021 р. алкалоїдів у складі цієї лікарської рослини унеможливлює її застосування в терапевтичних кількостях. Використовуючи метод фракціонування етанольного екстракту козлятника лікарського ми отримали фракцію, позбавлену алкалоїдів і не токсичну (Хохла та ін., 2013; Сибірна, та ін. 2015). Метою роботи було дослідити вплив безалкалоїдної фракції екстракту козлятника лікарського (БФЕКЛ) на вміст рецепторів кінцевих продуктів глікації у мембранах лейкоцитів щурів за умов експериментального цукрового діабету (ЕЦД). ЕЦД індукували внутрішньочеревним введенням стрептозотоцину (Sigma, США) з розрахунку 6,5 мг (у 10 мМ цитратному буфері, рН 5,5) на 100 г маси тіла тварини. Через два тижні після індукції цукрового діабету, тваринам раз на добу per os вводили БФЕКЛ у дозі 0,6 г на 1 кг маси тіла тварини, впродовж 14 діб. Імуноцитохімічним методом встановлено значне збільшення вмісту рецепторів кінцевих продуктів глікації у лейкоцитах периферичної крові щурів за умов ЕЦД, про що свідчить підвищення кількості клітин (у 3,3 разу) із різко позитивною (RAGEs++) реакцією на наявність цього протеїну, порівняно з контролем. Введення БФЕКЛ тваринам з ЕЦД призводило до зниження кількості клітин із позитивною (на 20,5 %) та різко позитивною реакцією (на 76,8 %) на вміст RAGEs щодо діабету. У тварин контрольної групи, яким вводили БФЕКЛ, встановлено зменшення кількості RAGEs+-клітин на 31,1 % на фоні підвищення кількості клітин з негативною реакцією на досліджуваний протеїн. Отримані дані дають підстави зробити висновок про коригуючий вплив БФЕКЛ на вміст рецепторів кінцевих продуктів глікації у мембранах лейкоцитів периферичної крові щурів за ЕЦД. Цупко Н. ВМІСТ БІЛКА В БІОЛОГІЧНОМУ МАТЕРІАЛІ РИБ (CYPRINUS CARPIO LINACCUS) ЗА УМОВ ТОКСИЧНОГО ВПЛИВУ Національний Університет «Чернігівський колегіум» ім. Т. Г. Шевченка вул. Гетьмана Полуботка, 53, Чернігів, 14000, Україна e-mail: [email protected] Tsupko N. PROTEIN CONTENT IN FISH BIOLOGICAL MATERIAL (Cyprinus Carpio Linaccus) UNDER TOXIC EXPOSURE. Common carp (Latin Cyprinus carpio) is a common freshwater commercial fish of the carp family. Carp is a fertile and fast-growing fish that has good taste. The yield of meat in two-year-old carp averages 47%. Meat contains a significant amount of protein up to 16-17%. Fish contains complete proteins that are quickly digested. Короп звичайний (лат. Cyprinus carpio) – поширена прісноводна промислова риба родини коропових. Короп – плодюча й швидкоростуча риба, яка має хороші смакові якості. Вихід м’яса у дворічок коропа в середньому становить 47 %. М’ясо містить значну кількість білків – до 16−17 %. Риба містить повноцінні білки, які швидко засвоюються. (Крикуленко, 2017). Метою роботи є дослідження вмісту білка в рибі за умов токсичного впливу. Для дослідження брали біологічний матеріал (печінка, білі м’язи, мозок і зябра) дворічної риби сімейства (Cyprinus Carpio Linaccus). Дослідження проводили після 14 днів токсичного впливу. Як токсиканти використовували Зенкор, Раундап і 2.4–Д, а також сульфат цинку. Особини по п’ять штук були поділенні на групи: І – Зенкор + сульфат цинку, ІІ – Раундап + сульфат цинку, ІІІ - 2.4–Д +сульфат цинку і остання четверта група – група контролю. Умови утримування в акваріумах максимально наближені до температури навколишнього середовища за звичайного способу життя у зимовий період. Під час забору біологічного матеріалу було помічено, що печінка у особин риб, які піддавалися впливу токсиканта Раундап, змінила колір – на темно-зелений із жовтим відтінком. Біохімія - 53 - Для проведення експериментальних досліджень використовували фотометричне обладнання за довжини хвилі 540 нм. Для визначення концентрації вмісту загального білка застосовували математичні розрахунки. Результати проведених нами досліджень показали, що, порівняно з групою контролю, у групах, які піддавалися токсикантам, вміст загального білка переважає в десятки разів. Середньоквадратичне відхилення групи контролю становить 12,083 г/л. Група Зенкор –32,503 г/л, група Раундап - 78,177 г/л, група 2,4 –Д становить 55,953 г/л. Отож, за результатами дослідження можна помітити, що значне збільшення вмісту білка в біологічному матеріалі риби дають токсиканти Раундап та 2,4-Д. Buyun L.1, Gyrenko O.1, Opryshko M.1, Kovalska L.1, Tkachenko H.2, Kurhaluk N.2 EXTRACTS OBTAINED FROM VARIOUS PARTS OF COELOGYNE HUETTNERIANA RCHB.F. (ORCHIDACEAE) POSSESS ANTYHEMOLYTIC ACTIVITY 1M.M. Gryshko National Botanic Garden, National Academy of Science of Ukraine, Kyiv, Ukraine 2Institute of Biology and Earth Sciences, Pomeranian University in Słupsk, Poland 22b, Arciszewski Str., 76-200 Słupsk, Poland e-mail: [email protected] Orchids have been used all over the world in traditional healing and treatment systems of a large number of diverse diseases (Pant, 2013), demonstrating the useful pharmacological activities, i.e. diuretic, antirheumatic, anti-inflammatory, anticarcinogenic, hypoglycemic activities, antimicrobial, anticonvulsive, relaxation, neuroprotective, and antivirus activities (Pérez Gutiérrez, 2010). In particular, previous investigations have indicated that the Coelogyne genus belongs to the group of orchids, possessing medical properties (Szlachetko, 2001; Pérez Gutiérrez, 2010). The interesting species within the genus Coelogyne, comprising considerable interest for screening of biological activity of various parts of the plants, is Coelogyne huettneriana Rchb.f. C. huettneriana is distributed in Myanmar, Thailand, Laos, and Vietnam. Plants usually occur as epiphytes on trees or lithophytes on rocks in open localities in evergreen forests at an elevation of 1100-1200 m (Clayton, 2002). Pseudobulbs are oblong-ovate, located on rhizome close together and enveloped by bracts at the base. Leaves 2, elliptic, acuminate, plicate, with 5-7 nerves. Inflorescence heteranthous (arising on a mature pseudobulb), arching, up to 14 cm long, 4- to 8-flowered; flowers opening simultaneously. Flowers are attractive, musk-scented, about 5 cm across, with deciduous floral bracts (Clayton, 2002). It is easily distinguished by the coloration of the lip, in particular, of the keels. The present study was conducted to investigate the percentage of hemolysis of equine erythrocytes induced by treatment with extracts obtained from various parts of the C. huettneriana plant. It is determined to exemplify their further potential development and use as a drug against metabolic diseases in medicine and veterinary. Our current scientific project undertaken in the frame of the cooperation program between the Institute of Biology and Earth Sciences (Pomeranian University in Słupsk, Poland) and M.M. Gryshko National Botanic Gardens of National Academy of Sciences of Ukraine, directed to assessment of medicinal properties of tropical plants has encompassed some tropical mega-diverse genera, including Orchidaceae. The leaves, pseudobulbs, and blooming inflorescences of C. huettneriana, cultivated under glasshouse conditions, were sampled at M.M. Gryshko National Botanical Garden (NBG), National Academy of Science of Ukraine. Since 1999, the whole collection of tropical and subtropical plants (including orchids) has the status of a National Heritage Collection of Ukraine. Besides that, the NBG collection of tropical orchids was registered at the Administrative Organ of CITES in Ukraine (Ministry of Environment, registration No. 6939/19/1-10 of 23 June 2004). Preparation of Plant Extracts. Freshly leaves, pseudobulbs, and blooming inflorescences - 54 - “Молодь і поступ біології”, Львів, 19–21 квітня 2021 р. of C. huettneriana were washed, weighed, crushed, and homogenized in 0.1M sterile phosphate buffer saline solution (pH 7.4) (in proportion 1:19, w/w) at room temperature. Eighteen healthy adult horses from the central Pomeranian region in Poland (Strzelinko, N54º30’48.0” E16º57’44.9”), aged 8.9±1.3 years old, including 6 Hucul pony, 5 Thoroughbred horses, 2 Anglo-Arabian horses, and 5 horses of unknown breed, were used in this study. All horses participated in recreational horseback riding. Horses were housed in individual boxes, with feeding (hay and oat) provided twice a day, at 08.00 and 18.00 h, and water available ad libitum. All horses were thoroughly examined clinically and screened for hematological, biochemical, and vital parameters, which were within reference ranges. The females were non-pregnant. Blood was drawn from the jugular veins of the horses in the morning, 90 minutes after feeding, while the horses were in the stables (between 8:30 and 10 AM). Blood was stored in tubes with sodium citrate and held on the ice until centrifugation at 3,000 rpm for 5 min. The plasma was removed. Pellet of blood was washed three times in sterile 4 mM phosphate buffer (pH 7.4). Erythrocyte aliquots were used in the study.The pellet of blood was resuspended in sterile 4 mM phosphate buffer (pH 7.4). A volume of 0.1 ml of the extract obtained from leaves, pseudobulbs, and blooming inflorescences ofC. huettneriana was added to 1.9 ml of clean equine erythrocytes. After incubating the mixture at 37 °C for 60 min with continuous stirring, it was prepared for anti-hemolytic activity assay. To evaluate the extracts’ potential to cause hemolysis in equine erythrocytes, a hemolysis assay based on the spectro-photometric measurement of hemoglobin in the supernatant was performed. The anti-hemolytic activity was assessed by following the spectrophotometric method (Kamyshnikov, 2004). Although many studies on orchids have been conducted so far, and many phytochemicals and pharmaceutical properties were reported, as mentioned above, the aim of our study was assessment the percentage of hemolysis of equine erythrocytes induced by treatment with extracts obtained from the leaves, pseudobulbs, and blooming inflorescences of C. huettneriana with compared to treatment with phosphate buffer. Our results showed that extracts obtained from the pseudobulbs and blooming inflorescences of C. huettneriana after incubation with erythrocyte samples caused to decrease in the percentage of hemolysis by 35.4% (p = 0.006) compared to the group treated by phosphate buffer (control samples). Although equine erythrocytes are more sensitive to oxidant-induced damage due to the use of inefficient mechanisms to correct and protect against oxidative damage, i.e. methemoglobin formation, alteration of aggregation, and reduction of cellular deformability (Baskurt and Meiselman, 1999), therefore, the high susceptibility of equine erythrocytes to oxidant damage may have important as a model to study the toxic effect of plants (Wright et al., 1999). Oxidants typically damage erythrocytes by oxidizing the heme iron in hemoglobin, reactive sulfhydryls, or unsaturated lipids in the membranes. The oxidation of the heme iron in hemoglobin to the ferric (Fe3+) state generates methemoglobin, which is incapable of transporting oxygen. Methemoglobin can be enzymatically reduced back to the functional ferrous (Fe2+) state, primarily by nicotinamide adenine dinucleotide (NADH)-dependent methemoglobin reductase (Walter et al., 2014). In our numerous studies, oxidative stress biomarkers, as well as osmotic, peroxide, and acid resistance of erythrocytes were used as informative indices for assessment of exercise-induced alterations and physiological state of well-trained athletes and horses involved in recreational horseback ridings (Andriichuk et al., 2011-2017). The results of this study verified that extracts obtained from various parts of C. huet tneriana have potent anti-hemolytic activity and may be utilized as an efficient and safe antioxidant source with anti-hemolytic activity. Further trials examining other medicinal and pharmaceutical properties, as well as application of further analytical instruments with higher sensitivity to determine potent constituents in the various parts of the C. huettneriana plant, should be conducted. Therefore, for natural products derived from plants, testing for their novel Біохімія - 55 - biological activities is more promising, economical, and efficient for the development of novel pharmaceuticals. This study was carried out during the Scholarship Program supported by The Polish National Commission for UNESCO in the Department of Zoology and Animal Physiology, Institute of Biology and Earth Sciences, Pomeranian University in Słupsk (Poland). We thank The Polish National Commission for UNESCO for supporting our study. Dzydzan О.1, Chaban М.1, Brodyak I.1, Kucharska A.2, Sybirna N.1 GLUCOSE TRANSPORT AND ATP CONTENT IN LEUKOCYTES UNDER ADMINISTRATION OF CORNUS MAS L. FRUIT EXTRACTS TO ANIMALS WITH STREPTOZOTOCIN-INDUCED DIABETES MELLITUS 1 Ivan Franko National University of Lviv 4 Hrushevskyi St., 79005 Lviv, Ukraine 2 Wrocław University of Environmental and Life Sciences, C.K. Norwida 25, 50-375 Wrocław, Poland e-mail: [email protected] Hyperglycemia in condition of diabetes mellitus (DM) is the result of impaired glucose uptake due to insufficient production of insulin by pancreatic beta cells (type 1 diabetes) or the emergence of cell resistance to insulin (type 2 diabetes). Glucose transport across the plasma membrane of leukocytes is mediated by insulin-dependent (GLUT4) and non-insulin-dependent (GLUT1 / 3) protein glucose transporters and is important for the normal functioning and energy balance of these blood cells. Knowledge of the peculiarities of glucose uptake under diabetes is important for understanding the molecular mechanisms of metabolic disorders in blood leukocytes and may help to find possible ways for preventing these changes. Natural plant remedies, which are able to regulate glucose uptake by tissue and cells, can be used as adjuncts or insulin-replacement therapies for patients with diabetes. Therefore, the aim of the study was to investigate the features of glucose transport and ATP content in peripheral blood leukocytes under oral administration of extracts of fruits of Cornus mas L. to animals with streptozotocin- induced diabetes. Wistar male rats with starting weight 140–170 g were used for all experiments. Diabetes was induced by intraperitoneal administration of streptozotocin (55 mg/kg body weight). The animals were divided into five groups. The first (control – healthy animals) and the second (DM – diabetic control) groups received 1 ml of drinking water orally for 14 days. Animals with DM of the third-fifth groups were orally administered extracts of red and yellow fruit of Cornus mas L. and loganic acid, respectively, at a dose of 20 mg/kg body weight for 14 days. At the end of the experimental period, leukocytes of animals of all groups were isolated from peripheral blood for further studies. The ability of leukocytes to absorb glucose was studied by fluorescence microscopy using a fluorescent glucose analog 2-NBDG (2- [N- (7-nitrobenz-2- oxa-1,3-diazol-4-yl) amino]-2-deoxy-D-glucose). The level of ATP in leukocytes was determined spectrophotometrically using a kit (Sigma Aldrich, MAK190). Analysis of fluorescent photos revealed a decrease uptake of a fluorescent glucose analogue by leukocytes of animals with diabetes. Such changes are due to GLUT4 dysfunction in conditions of hypoinsulinemia in streptozotocin-induced diabetes. Instead, the administration of extracts to animals with DM caused a significant increase in 2-NBDG transport in leukocytes. At the same time, we observed an increase in the ATP level in the blood leukocytes of rats with DM under administration of extracts of fruits of cornelian cherry, compared with a decrease in the level of this energy-carrying molecule in diabetic control group. Manifested metabolic disorders in leukocytes under diabetes can be caused by poor glucose utilization, glycolysis unbalance, dysfunction of the electron transport chain, accompanied by overproduction of reactive oxygen species and energy deficiency. - 56 - “Молодь і поступ біології”, Львів, 19–21 квітня 2021 р. According to the obtained results, it can be concluded that the administration of extracts of fruits of Cornus mas L. in condition of streptozotocin-induced DM led to an increase in the glucose uptake by leukocytes with subsequent restoration of intracellular ATP levels. Such changes are due to the ability of biologically active components of the extracts to prevent the development of oxidative-carbonyl stress in blood leukocytes in case of streptozotocin-induced diabetes. Dzydzan О.1, Kalanova S.1, Brodyak I.1, Kucharska A. Z.2, Sybirna N.1 AN IN VITRO EVALUATION OF HYPOGLYCAEMIC POTENTIAL OF CORNELIAN CHERRY (CORNUS MAS L.) FRUITS’ EXTRACTS 1 Ivan Franko National University of Lviv 4 Hrushevskyi St., 79005 Lviv, Ukraine 2 Wrocław University of Environmental and Life Sciences, C.K. Norwida 25, 50-375 Wrocław, Poland e-mail: [email protected] Maintaining a physiological blood glucose level in people with diabetes is a significant problem during the disease treatment. Normoglycemia can be achieved by using oral hypoglycemic drugs. We have previously determined that the oral administration of cornelian cherry fruits’ extracts for 14 days to animals with streptozotocin-induced diabetes leads to a significant reduction in blood glucose level and postprandial glucose levels in glucose tolerance test (Dzydzan, 2019). We assumed that inhibition of α-glucosidase activity (EC 3.2.1.20) by Cornus mas L. fruits’ extracts may be one of the possible mechanisms of lowering blood glucose level. Active α-glucosidase affects terminal non-reducing α-glucose residues and hydrolyzes 1,4-glycosidic bonds. This enzyme is involved in the catabolism of glycogen, starch and oligosaccharides, and lead to the release of glucose. Inhibitors of α-glucosidase affect the postprandial hyperglycemia by depressing the enzyme activity and thereby reducing the entry of monosaccharides into the blood. Therefore, the aim of this study was to evaluate the inhibitory potential of cornelian cherry fruits’ extracts on the activity of α-glucosidase in vitro and to determinate the type of enzyme inhibition. The extracts of yellow and red cornelian cherry fruits and the purified loganic acid extracted from yellow fruits were tested. The effect of the extracts on α-glucosidase activity was estimated according to the method described by Wang et al. (2013) using α-glucosidase from Saccharomyces cerevisiae. The α-glucosidase activity was determined by measuring the absorbance of yellow- colored reaction product (p-nitrophenol) from p-nitrophenyl glucopyranoside (pNPG) at 405 nm. The results were expressed as percentage of the blank control. Based on the graphs concentrations of extracts resulting in 50% inhibition of the enzyme activity (IC50) were calculated. The mode of inhibition of α-glucosidase by the extracts of fruits of cornelian cherries was determined according to the method described by Ali et al. (2006). According to the results of in vitro studies, an inhibitory effect of extracts of Cornus mas L. fruits on the activity of α-glucosidase was revealed. The extract of red fruits at a concentration of 25.7 μg/mL possessed a higher inhibitory effect on the activity of α-glucosidase compared with the extract of yellow fruits of same concentration. The inhibitory activity of loganic acid

(IC50 211.56 μg/mL) on α-glucosidase activity was in 8.0 and 7.5 times weaker compared to red and yellow fruit extracts, respectively. The different inhibition potential of α-glucosidase by cornelian cherry extracts from red and yellow fruits and the purified loganic acid indicate that different inhibition mechanisms are involved. The mode of inhibition of cornelian cherry fruits’ extracts on α-glucosidase was determined using the Lineweaver-Burk plot, which displayed a mixed type of inhibition of the enzyme, while loganic acid extract proved to be the noncompetitive inhibitor of α-glucosidase. Therefore, in vitro assays showed stronger inhibition of α-glucosidase by the extracts of red and yellow fruits of cornelian cherry in contrast to its major component – loganic acid, an iridoid glycoside extracted from Cornus mas L. fruits. Біохімія - 57 - Dzydzan О.1, Kuchurka О.1, Brodyak I.1, Kucharska A.2, Sybirna N.1 EXTRACTS OF CORNUS MAS L. FRUITS PREVENT THE DEVELOPMENT OF CARBONYL STRESS IN BLOOD PLASMA OF RATS WITH STREPTOZOTOCIN-INDUCED DIABETES MELLITUS 1Ivan Franko National University of Lviv 4 Hrushevskyi St., 79005 Lviv, Ukraine 2Wrocław University of Environmental and Life Sciences, C.K. Norwida 25, 50-375 Wrocław, Poland e-mail: [email protected] Accumulation of advanced glycation end-products (AGEs) in patients with diabetes mellitus (DM) is associatedwith the pathogenesis of many complications. The impact of AGEsis mediated by the interaction with RAGE receptor that induces a series of signaling pathways and may lead to cellular functional disorders and development of oxidative-carbonyl stress. The exact mechanisms of these changes have not been properly studied and are probably multifactorial. Therefore, it was important to investigate the effect of extracts of Cornus mas L. fruits on the levels of the carbonyl stress biomarkers – AGEs and receptors for AGEs (RAGE) in blood plasma of rats with DM. The research was conducted on Wistar male rats with starting weight 140–170 g. Experimental DM was induced by an intraperitoneal injection of streptozotocin (55 mg per kg bw) dissolved in citrate buffer solution (pH 4,5). Beginning from the 10th day after the induction of diabetes, the extracts of red and yellow fruits of cornelian cherry and loganic acid were administered orally to DM rats at a dose of 20 mg per kg bw daily during 14 days. After the experimental period, animals of all groups were decapitated with the use of anesthesia, and the biomaterials for further studies were collected. The plasma levels of AGEs were determined fluorimetrically; soluble RAGEs in plasma (sRAGE) – by the western blot analysis method. It was found that the development of streptozotocin-induced DM is accompanied with the increase of AGEs and sRAGE levels in blood plasma of the animals. The main cause of AGEs formation and accumulation under DM are the elevated endogenous glucose levels. AGEs interact with its receptor, which, in turn, can be represented by several RAGE variant proteins, including truncated sRAGE forms. Increased plasma concentrations of sRAGE may correspond to increased RAGE cleavage in DM. As far as AGEs and RAGE are important diagnostic biomarkers, analysis of their content allows estimating the efficacy of treatment in diabetes. The administration of the extracts of red and yellow fruits of cornelian cherry and loganic acid led to the reduction of the AGEs levels in the blood plasma. However, the extract of red fruits induced only a decrease of sRAGE levels comparing to animals from the untreateddiabetic group. We have found out that the extracts of red and yellow fruits of cornelian cherry demonstrate a hypoglycemic effect in streptozotocin- induced DM. As AGEs are products of non-enzymatic interaction of reducing carbohydrates with biopolymers, their accumulation is reduced in condition of improved glycemic control. Moreover, the extracts of fruits have an antioxidant effect and, thereby, may prevent the accumulation of free radicals and AGEs self-oxidation. Hertsyk D., Sabadashka M., Sybirna N. EFFECT OF RED WINE CONCENTRATE ENRICHED WITH NATURAL COMPLEX OF POLYPHENOLS ON HEPATOCYTES OF RATS WITH EXPERIMENTAL DIABETES MELLITUS Ivan Franko National University of Lviv 4 Hrushevskyi St.,79005 Lviv, Ukraine e-mail: [email protected] Diabetes mellitus is one of the most common diseases in the world. Type 1 diabetes mellitus is an autoimmune disease. It is an emergency problem for health while it causes disruption of the - 58 - “Молодь і поступ біології”, Львів, 19–21 квітня 2021 р. functioning of all body systems, in particular homeostasis support system. The liver is one of the most important elements of this system. So, it is important to study the state of this organ and the level of oxidative stress in this organ under type 1 diabetes mellitus. An important task for researchers is to find compounds that will correct diabetes-induced disorders. Due tothe antioxidant, immunomodulating, and antibacterial features of natural polyphenols, such as those from red wine, they have to be considered as potential remedies for type 1 diabetes mellitus disorders. The aim of the research was to study the effect of red wine concentrate enriched with a natural complex of polyphenols on lipofuscin level in the liver and the activity of alanine aminotransferase (ALT) and aspartate aminotransferase (AST) in liver and plasma under streptozotocin-induced diabetes mellitus. Lipofuscin is an important marker of the aging of organisms and oxidative stress. There was detected an increased level of lipofuscin in the hepatocytes of rats with experimental diabetes mellitus. Studied concentrate caused a decrease of lipofuscin level in cells of the liver under the pathology. The accumulation of products of lipids peroxidation and oxidative modifications of proteins under the conditions of diabetes mellitus were increased. This leads to increased forming of lipofuscin. Due to antioxidant properties, polyphenolic compounds decrease the level of lipids peroxidation products and oxidatively modified proteins. Respectively, the level of lipofuscin decreases. In addition, the activities of ALT and AST in the liver and plasma of blood were evaluated. The results have shown increased activity of AST in plasma and decreased activity of ALT and tendency of decreased activity of AST in hepatocytes under experimental diabetes mellitus. The natural complex of polyphenols decreased activity of both enzymes in plasma and normalized activity of studied enzymes in hepatocytes under conditions of type 1 diabetes mellitus. ALT and AST are the main markers of cell destruction. As a result, increased activity of these enzymes in plasma and decreased activity in the liver indicate enhanced destruction of hepatocytes under conditions of diabetes mellitus. Results detected under conditions of concentrate administration under diabetes mellitus confirm hepatoprotective properties of polyphenolic compounds. The results of the research reveal that red wine concentrate enriched with a natural complex of polyphenols has antioxidant properties, as it can decrease the level of lipofuscin, and also shows hepatoprotective abilities. Due to these results, this concentrate can be considered as an important part of diabetes-correcting therapy. Karmash O.1, Liuta M.1, Yefimenko N.1, Znamirowska A.2, Sybirna N.1 FREE RADICAL SCAVENGING ACTIVITY OF YOGURT CONTAINING SAMBUCUS NIGRA L. EXTRACT 1 Ivan Franko National University of Lviv, 4, Hrushevskyi St., 79005, Lviv, Ukraine 2 Rzeszów University, al. Rejtana 16c, 35-959, Rzeszów, Poland e-mail: [email protected] Sambucus nigra L. naturally grows in Europe and has been introduced in many parts of the world for their fruits which enriched by various nutrients, such as proteins, carbohydrates, fatty and organic acids, vitamins, minerals and etc. The most important group of biologically active compounds found in Sambucus nigra L. are polyphenols. Polyphenols well known for their antioxidant activity and possess great potential as supplemented drug for treatment of various diseases and conditions, associated with oxidative stress. It is notable that green berries and the seeds of the fruit containing cyanogenic glycosides that makes raw berries toxic (Vedel & Lange 1960). However, Sambucus nigra L. fruits are edible after cooking and used in different kitchens throughout the world, so that makes great potential for making functional food products. Біохімія - 59 - Our task was to determine antioxidant activity of yogurt containing Sambucus nigra L. using DPPH free radical scavenging assay. Yogurt was produced at Department of Dairy Technology of Rzeszów University and contained 80 % of Sambucus nigra L. biologically active substances and 20 % fermented milk with Lactobacillus gasseri. Total amount of polyphenols in prepared product was estimated as 18 mg/100 g of yogurt. Because of high viscosity and dark color of product we decided to make extracts from yogurt to check antioxidant activity. 1 ml of yogurt was mixed with 1 ml of distilled water or with 1 ml of methanol. Samples were incubated for 2h in 30 0C, then centrifuged 5000 rpm for 10 min. Obtained water and methanol extracts were used for DPPH assay. According to DPPH scavenging assay both water and methanol extracts possess good antioxidant activity. We did series of dilutions and made calibration curve with Trolox (6-hydroxy- 2,5,7,8-tetramethylchroman-2-carboxylic acid) methanol solution. From Trolox calibration curve we calculated EC50 (concentration of compound that provides 50 % of scavenging activity) for Trolox (190.8 microgram/ml). Solutions of our extracts diluted in 4.16 times (water extract) and in 5.69 times (methanol extract) were equivalent to EC50 of Trolox. According to our results we consider that yogurt, containing Sambucus nigra L. extract possesses great antioxidant activity and suitable for further research in application for treatment some conditions accompanied by oxidative stress.

1 1 1,2 1 Khoma V. , Martyniuk V. , Matskiv T. , Yunko K. , Gnatyshyna L.1,2, Manusadžianas L.3, Stoliar O.1 HORMETIC-LIKE BIOCHEMICAL RESPONSES OF BIVALVE MOLLUSK TO ROUNDUP AND CHLORPROMAZINE ARE DISTORTED IN THE COMBINE EXPOSURES 1Ternopil Volodymyr Hnatiuk National Pedagogical University 2, Kryvonosa Str., Ternopil, Ukraine, 46027 2I.Ya. Horbachevsky Ternopil National Medical University 1, Maidan Voli, Ternopil, Ukraine, 46001 3 Nature Research Centre 2, Akademijos Str., LT-08412 Vilnius, Lithuania e-mail: [email protected] The balance of the severity of damage and specific effects of xenobiotics dependents on the exposure conditions and usually is investigated for the separate substances. However, the demand for evidence-based models includes the elaboration of the environmentally realistic conditions for the risk assessment. Particularly, the manifestations of specific reactions to compounds in the combined exposures need to be clarified. Bivalve mollusks represent the high sensitivity to chemical stress models. However, their specific responses to certain xenobiotics are not well understood. In this study, we aimed to indicate the particular effects of common pollutants known by their effect on the metal metabolism, pesticide Roundup (Rn), and neuroleptic pharmaceutical Chlorpromazine (Cpz). To provide environmentally expected limits of the impact, we selected for the study 0.2 of predicted no effect concentration for Roundup and correspondent to minimal physiological effect concentration for chlorpromazine. We exposed the freshwater mussels Unio tumidus to Rn or Cpz in concentrations 17 µg L−1 and 18 µg L−1 respectively at 18o C in the single and combine (RnCpz) exposures and to Rn at 25 o C (RnT). Because the effect of both substances is focused on the metal uptake and homeostasis, this study was devoted to the evaluation of zinc (Zn) concentration within the tissues (Zn-t) and its storage in the Zn-buffering proteins metallothioneins (Zn-MT), and total metallothionein concentration (MTSH). The antioxidants (superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and total antioxidant (from the generation of ABTS•+(2,2-Azino-Bis (3-Ethylbenzthiazoline-6-Sulfonic Acid)) activities, glutathione level and redox index (GSH/GSSG)) were analyzed. The oxidative - 60 - “Молодь і поступ біології”, Львів, 19–21 квітня 2021 р. injury was evaluated from the lipid peroxidation (TBARS), and protein carbonyls (PC) products. Biotransformation system phases I and II were analyzed by the CYP450-related EROD and glutathione S-transferase (GST) activities. We also evaluated the indexes of metabolic activity (citrate synthase), lysosomal stability as the sign of vitality, cholinesterase (ChE) activity to assess the neurotoxicity, and caspase-3 activity as the marker of apoptosis. The shared signs of hormetic-like response were indicated in all groups: the increase of the Zn-MT and ABTS (by 23-51 %) levels and GSH/GSSG ratio, TBARS, protein carbonyls, EROD (by 3 times in Cpz-groups), and citrate synthase (in RnCpz and Cpz-groups) activities, indicating the high level of resistance to impact. SOD was not changed in any group. The effect of Rn alone was less substantial. Cpz caused some particular responses: it did not affect the MTSH but depleted the level of Zn-t, decreased the CAT and GST activities, but enhanced ChE activity (the typical response to Cpz in other models) and lysosomal stability. Caspase-3 activity was elevated only in the exposures to RnCpz and Rn. The highest injury was indicated in the RnT-group due to the decrease of Zn-t and lysosomal integrity. According to the Discriminant function analysis, combine exposures abolished the individual responses. Summarizing, complex exposures can enhance the resistance of antioxidant defense with involving of Zn-thiolome, but heating limited it. Multi-marker expertise with application of integrated indexes has benefits in the indication of unpredictable effects of complex exposures. This work has been granted by the Ministry of Education and Science of Ukraine to Oksana Stoliar (Ukrainian-Lithuanian R&D Project No M19/2020). Kurhaluk N., Tkachenko H. DEVELOPMENTAL-INDUCED CHANGES OF THE OXIDATIVE STRESS BIOMARKERS AND ENERGY-RELATED METABOLITES IN THE SKELETAL MUSCLES OF SEA TROUT SALMO TRUTTA M. TRUTTA L. Institute of Biology and Earth Sciences, Pomeranian University in Słupsk, Poland 22b, Arciszewski Str., 76-200 Słupsk, Poland e-mail: [email protected] Sea trout are anadromous, while brown trout are the resident forms of the same species Salmo trutta L. The parr developmental stage is characterized by the age of 2-3 years habiting in freshwater. This form persists until the fish migrate to the sea. A proportion of juvenile sea trout does not smoltify during their first seaward migration and is indistinguishable from brown trout parr (Piggins, 1975; Pemberton, 1976). In the smolt stage, the trout species reach a size of 10-20 cm; this is a two-habitat stage, because of the fish head for the sea. The adult developmental stage includes individuals that return to the rivers as adult specimens after existing for 2 - 3 years in the sea. The fish reaches a weight of 2-3 kg, is sexually mature, and is characterized by a silver color of the body sides (Birt and Green, 1986; Debowski et al., 1999). During migration, the adult does not feed on. Kelt group is a fish that had recently spawned but had not recovered condition or commenced new growth (Pratten and Sherarer, 1983). Kelts are fish that have just finished spawning and returned to the sea. The kelt form is regarded as a form of trout survival. Studies of the possibilities of the basic mechanisms for adaptation of the trout organism during freshwater and marine migration are still important. In contrast to research on the Atlantic salmon (Amundsen and Gabler, 2008), the basic mechanisms of oxidative stress, aerobic and anaerobic metabolic status caused by changes in the existing environments from freshwater to seawater and vice versa in sea trout populations are still unexplained. Since the sea trout is an anadromous fish, impacts of the freshwater and seawater factors coexist (Debowski et al., 1999). Information on the behavior and habitat use, as well as life-history strategies, is dependent on the fish sex (Martínez et al., 2014; Maitre et al., 2017; Costantini, 2018). The objective of the current study was to determine the relationships between some enzymes Біохімія - 61 - and substrates involved in oxygen-dependent reactions in the muscle tissue of the sea trout. The current study revealed the impact of the sex and different development stages of the sea trout (parr, smolts, spawners, adults, and the kelt stage) on the effective formation of adaptive oxygen- dependent mechanisms. Changes in the activity of metabolic enzymes are caused by modification of energy metabolism pathways, especially at spawning, since the reproductive process is energy- intensive and requires significant internal reserves of the fish organism (Laiz-Carrion et al., 2002; Bartelme, 2006). Thus, redistribution of energy and plastic materials evidencing by changes in levels of substrates for aerobic and anaerobic-related metabolic pathways, and, accordingly, intensification of lipid peroxidation occurred. Analysis of the lipid peroxidation biomarker in the muscle tissue of sea trout in the different developmental stages showed that the 2-thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) level was altered significantly (F7.364=94.39, P=0.000). In smolts, the highest level of TBARS compared with the parr group was observed. In the spawners and kelt form, two-fold higher TBARS levels compared with the first three stages of trout development were demonstrated. It should be noted that a stable tendency towards an age-related increase of the lipid peroxidation in the muscle tissue was observed. These changes were significant for the spawners and kelt form and did not differ between the sexes. Our results revealed a two-fold higher TBARS level in the muscle tissue of spawners and kelts compared with the first three stages of trout development (parr, smolts, and adults). A stable developmental-related tendency towards an increase in the lipid peroxidation in the muscle tissue was observed. These changes were substantial for the spawners and kelt form and differed between the sexes. Products of lipid peroxidation are cytotoxic, mutagenic, and carcinogenic (Hensley et al., 2000). The gametogenesis processes and increased muscle activity with simultaneous fish starvation during spawning suggest uncontrolled oxidative reactions affecting their physiological states and led to exhaustion. The immune system of fish during this critical period of their life is vulnerable to infections caused by pathogens (Kurhaluk et al., 2011; Tkachenko et al., 2014). Our data concerning the antioxidant defenses in muscle tissue in the sea trout analyzed by the MANOVA tests confirmed the influence of both the sex and developmental stages, as well as the combination of these factors. Nevertheless, such dependencies regarding the activity of enzymes such as alanine and aspartate transaminases, lactate dehydrogenase, and succinate dehydrogenase, as well as metabolites involving in energy-related cellular metabolic changes (i.e., lactate and pyruvate), were not observed. The results of multiple correlation analyses revealed that the biochemical markers of oxygen-dependent pathways in the muscle tissue are not dependent on the sex of fish. The current study revealed the impact of the sex and different development stages of the sea trout (parr, smolts, spawners, adults, and the kelt stage) on the effective formation of adaptive oxygen-dependent mechanisms. Results of our study revealed a two-fold higher TBARS level, a lipid peroxidation biomarker, in the muscle tissue of spawners and kelts compared to the first three stages of trout development (parr, smolts, and adults). A stable developmental-related tendency towards an increase in the lipid peroxidation in the muscle tissue was observed. Glutathione peroxidase in the muscle tissue plays a leading role in the different stages of trout development. The increased lactate levels and higher lactate to pyruvate ratio in the muscle tissue of parr and smolts compared to other developmental stages were observed. This increase reflects the switch of the muscle cytosolic redox potential from the aerobic pathway to anaerobic glycolysis. These results indicate that energy-related cellular components and metabolic enzymes (e.g., succinic dehydrogenase) may compensate for adaptive mechanisms without any serious damage to muscle tissue. Our study confirmed the increase of the De Ritis ratio in the muscle tissue of sea trout through the stages of development from parr to adults (males and females). The differences in the enzyme activities are associated with the reorganization of the energy-related metabolic - 62 - “Молодь і поступ біології”, Львів, 19–21 квітня 2021 р. pathways (anaerobic and aerobic pathways) during spawning. This process is one of the ways to the adaptation of fish organisms to the environment through different development-related stages. The authors are grateful to The Polish National Commission for UNESCO for supporting our study. Kurhaluk N., Tkachenko H. OXIDATIVE MODIFICATION OF LIPIDS AND CARBONYL DERIVATIVES OF PROTEINS IN THE BLOOD OF MICE WITH SYSTEMIC INFLAMMATORY RESPONSE SYNDROME Institute of Biology and Earth Sciences, Pomeranian University in Słupsk, Poland 22b, Arciszewski Str., 76-200 Słupsk, Poland e-mail: [email protected] Various rodent models have been developed to mimic the course of human sepsis (Seemann et al., 2017). These models can be classified into three major types: exogenous administration of endotoxin, i.e. lipopolysaccharide (LPS) treatment, exogenous administration of viable pathogens (inoculation with Escherichia coli), and disruption of the endogenous protective barrier, i.e. cecal ligation and puncture model (Stortz et al., 2017; Seemann et al., 2017). Lipopolysaccharide (LPS), a component of Gram-negative bacterial endotoxin that induces acute inflammation by stimulating host cells to produce proinflammatory cytokines (Kabir et al., 2002; Hwang et al., 2019).In total, the existing data suggest that shortly after LPS administration, high levels of proinflammatory cytokines are released (Remick et al., 2000). This leads to the rapid development of systemic inflammatory response syndrome (SIRS) and subsequent dose-dependent mortality (Stortz et al., 2017). Thus, LPS can be used to study the pathophysiological processes of endotoxemia or SIRS and as a model of endotoxic shock, but not of sepsis in general (Deitch, 1998; Seemann et al., 2017). Animal models of sepsis can provide significant insights into the complex pathophysiology of sepsis-induced multiple organ dysfunction. Such models include intravascular infusion of endotoxin or live bacteria, bacterial peritonitis, cercal ligation and perforation, soft tissue infection, pneumonia, or meningitis models using different animal species including rats, mice, rabbits, dogs, pigs, sheep, and nonhuman primates (Poli-de-Figueiredo et al., 2008). The most popular preclinical sepsis model involves mice. Various mice models with different patternshave been generated, among which endotoxin, bacterial infusion, cercal ligation and puncture, and colon ascendance stent peritonitis models are the most commonly used (Hwang et al., 2019). LPS stimulates the synthesis and release of several metabolites from mammalian phagocytes, i.a. reactive oxygen species (ROS) that are considered to play a crucial role in the pathogenesis of endotoxic shock via oxidative stress generation (Skibska et al., 2006; Torres- Rodríguez et al., 2016).ROS may cause cellular damage by reacting with lipids, proteins, and DNA. Oxidative modification of lipids and carbonyl derivatives of proteins mediated by ROS is called lipid peroxidation and protein oxidation (Kehrer, 1993; Mehlhase and Grun, 2002).In the current study, the blood lipid peroxidation and protein damage were evaluated in LPS-induced systemic inflammatory response syndrome in mice. Lipid peroxidation was measured as blood 2-thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) levels, while protein damage was assessed as the levels of aldehydic and ketonic derivatives of oxidatively modified proteins in the blood. Healthy male white Balb/c mice (Mus musculus Linnaeus, 1758), weighing about 20–30 grams and aged about 2–3 months, were used in the experiments. The data were collected from 12 adult animals divided into two groups, i.e. untreated control (6 animals) and LPS-induced systemic inflammatory response syndrome(6 animals). The experiments were performed by the Guidelines of the European Union Council and the current laws and were approved by the Ethical Commission (2612/2016). Біохімія - 63 - Lipopolysaccharide [Escherichia coli LPS 026:B6; Sigma-Aldrich Sp. z.o.o, Poznan, Poland; lyophilized powder chromatographically purified by gel filtration (protein content < 1 %) was used for modeling systemic inflammatory response syndrome in mice. Shortly before use, LPS was dissolved in sterile normal saline (0.9 % NaCl).Injections of LPS were administered once, intraperitoneally, at a dose of 150 μg per mouse, as described by Blanqué and co-workers (1999) and Yang and co-workers (2013). Negative control mice were injected with 0.9% NaCl. Samples were collected 24 h after the last drug administration. Blood samples were taken from the caudal vein using syringes in less than 1 min and transferred to tubes with K2-EDTA. TBARS were measured using the method described by Kamyshnikov (2004). TBARS level was expressed in nmol of malonic dialdehyde (MDA) per mL of blood.The carbonyl derivatives of oxidatively modified proteins (OMP) rate was estimated using the reaction of the resultant carbonyl derivatives of amino acids with 2.4-dinitrophenyl hydrazine (DNFH), as described by Levine and co-workers (1990) and modified by Dubinina and co-workers (1995). Levels of carbonyl groups were determined spectrophotometrically at 370 nm (aldehydic derivatives, AD) and 430 nm (ketonic derivatives, KD), and expressed in nmol per mL of blood. Results were expressed as mean ± S.D. All variables were tested for normal distribution using the Kolmogorov-Smirnov and Lilliefors tests (p>0.05) and homogeneity of variance was checked by using Levene’s test. The significance of differences in parameters between untreated control and treated groups was examined using a one-way analysis of variance (ANOVA). We also used Bonferonni’s post-test (Zar, 1999). Statistical analysis was carried out in one way, i.e. the LPS-induced systemic inflammatory response syndromewas compared with those of the untreated control group. Differences were considered significant at p < 0.05. All statistical calculations were performed on separate data from each group with STATISTICA 8.0 software (StatSoft Inc., Poland). TBARS are end products of the terminal stages of lipid peroxidation (Gyurászová et al., 2018). The TBARS concentration was significantly increased in the LPS-exposed mice compared to the untreated control group (23.14 ± 3.44 nmol·mL-1vs 16.23 ± 2.11 nmol·mL-1, increase by 42.6%, p = 0.000). Intensification of free radical oxidation causes changes in proteins and their structure. Such changes are presented as carbonyl derivatives consisting of aldehydic and ketonic derivatives of OMP (Bargnoux et al., 2009; Hauck and Bernlohr, 2016). The concentration of aldehydic derivatives of OMP was higher in the LPS-exposed group compared to the untreated control mice (12.51± 1.16nmol·mL-1vs4.22± 0.56nmol·mL-1, increase by 196.5%, p = 0.000). LPS-induced systemic inflammatory response syndrome statistically significant increased the concentration of ketonic derivatives of OMP, i.e. (11.25± 1.13nmol·mL-1vs3.98± 0.22nmol·mL-1, increase by 182.7%, p = 0.000) compared to the untreated controls. Oxidative stress has also been known to contribute to the pathophysiology of LPS-induced systemic inflammatory response syndrome (Skibska et al., 2006; Pavlakou et al., 2017; Kurhaluk et al., 2017, 2018, 2020; Kim et al., 2020). In this study, mice treated with LPS displayed increased blood levels of the lipid peroxidation markers, TBARS, compared to saline-treated control mice. On the other hand, the levels of oxidatively modified proteins were more increased (1.96 and 1.83-fold increased, p = 0.000) compared to saline-treated control mice. These results are concordant with the acknowledged prooxidant properties of LPS (Skibska et al., 2006; Torres-Rodríguez et al., 2016). These findings are in good agreement with recent studies showing that the systemic administration of LPS generally leads to the fulminant release of ROS, which is produced during the leukocyte respiratory induced oxygen burst induced by the LPS (Goode and Webster, 1993; Skibska et al., 2006; Kurhaluk et al., 2017, 2018, 2020). Macrophages activated by LPS lead to the overproduction of ROS (Lee et al., 2012; Zhang et al., 2019). On the other hand, the excess production of ROS is revealed to play a key role in potentiating macrophage activation, which eventually leads to excessive inflammation, resulting - 64 - “Молодь і поступ біології”, Львів, 19–21 квітня 2021 р. in various inflammatory diseases (Xu et al., 2015; Sheu et al., 2018; Zhang et al., 2019). Pedruzzi and co-workers (2012) and Ren and co-workers (2019) revealed that the nucleus translocation of nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) is an important regulator in regulating the expression of antioxidant and anti-inflammatory factors in cell life activities. Moreover, Nrf2 is essential for suppressing ROS-induced inflammatory response (Zhao et al., 2014). It is clear that while LPS induces oxidative stress, the combination of both oxidations of lipids and proteins is more highly toxic to the organism. As a consequence, protein damage and lipid peroxidation in the blood is highly expanded. This research has been supported by The Visegrad Fund (Bratislava, Slovak Republic), and it is cordially appreciated by authors. Kurhaluk N., Tkachenko H. RED BLOOD CELL INDICES IN THE BLOOD OF MICE WITH ACUTE ETHANOL-INDUCED INTOXICATION Institute of Biology and Earth Sciences, Pomeranian University in Słupsk, Poland 22b, Arciszewski Str., 76-200 Słupsk, Poland e-mail: [email protected] Numerous clinical observations support the notion that ethanol has various pathologic effects on hematopoietic tissue (Ballard, 1989). Its effect on the red series leads to the appearance of megaloblastic disturbances, erythroblasts vacuolization, iron metabolism abnormalities, and hemolytic syndromes (Alvarez-Sala Walther et al., 1979). Megaloblastic anemia in chronic alcoholism results from a combination of nutritional deficiency and the effect of ethanol as a folate antagonist. Experimental studies suggest that alcohol may disturb hepatic folate metabolism (Scharf and Aul, 1988). Iron metabolism alterations include reversible sideroblasticanemia and hemosiderosis (Alvarez-Sala Walther et al., 1979). Further, chronic ingestion of alcohol can lead to various types of hemolyticanemia caused by alterations in the erythrocyte membrane lipids which occur in association with alcoholic liver disease (Scharf and Aul, 1988). Laboratory abnormalities of γ-glutamyltransferase (GGT) activity, aspartate aminotransferase (AST) activity, high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C) content of serum and erythrocyte mean corpuscular volume (MCV) are non-specific indicators of possible alcohol- induced liver impairment (Das et al., 2003; Montalto and Bean, 2003). There are several other markers with considerable potential for a more accurate reflection of recent alcohol intake, i.e. carbohydrate-deficient transferrin, β-hexosaminidase, acetaldehyde adducts, and the urinary ratio of serotonin metabolites, 5-hydroxytryptophan, and 5-hydroxy indole acetic acid (Das et al., 2003). In man, chronic alcohol abuse is associated with complex changes of membrane properties at different membrane levels e.g. at the charged surface, in the polar lipid head group region, and the hydrocarbon core. Implying that apart from phospholipid alterations, structural changes in membrane-bound glycol-conjugates participate in this adaptive process (Stibler et al., 1991). Since there is a strong association between blood parameters and ethanol-induced adaptive changes in blood for the pathological and toxicological effects of ethanol consumption, we aimed to compare red blood cell count and red blood cell indices in the mice with acute ethanol-induced intoxication. Healthy male white Balb/c mice (Mus musculus Linnaeus, 1758), weighing about 20–30 grams and aged about 2–3 months, were used in the experiments. The data were collected from 12 adult animals divided into two groups, i.e. untreated control (6 animals) and acute ethanol- induced toxicity (6 animals). The experiments were performed by the Guidelines of the European Union Council and the current laws and were approved by the Ethical Commission (2612/2016). Acute exposure to ethanol was induced by intraperitoneal injection of ethanol in a dose of 0.75 g per kg b.w. per day. Ethanol was diluted from a 95% (v/v) solution to a concentration of 20 % (v/v) with physiological saline (0.9 %) and was administered as intraperitoneal (IP) Біохімія - 65 - injections at doses of 0.75 g per kg b.w. or in an injection volume 4.73 mL per kg b.w. per day during 10 days of the experiment as described by Powers and Chester (2014). Negative control mice were injected with 0.9% NaCl.Samples were collected 24 h after the last drug administration. Blood samples were taken from the caudal vein using syringes in less than 1 min and transferred to tubes with K2-EDTA.

K2-EDTA blood was collected and analyzed automatically (Abacus Junior Vet, Diatron MI Zrt., Budapest, Hungary) to obtain the following data: red blood cell (RBC) count (106/µl), white blood cell (WBC) count (103/µl), lymphocyte (103/µl), monocyte (103/µl), neutrophil (103/ µl), lymphocyte (%), monocyte (%) and neutrophil (%), hemoglobin (HGB) concentration (g/ dl), packed cell volume (PCV), hematocrit (HCT, %), mean corpuscular volume (MCV, fl), mean corpuscular hemoglobin (MCH, pg), mean corpuscular hemoglobin concentration (MCHC, g/dl), RBC distribution width (RDWc, %), platelet count (PLT, 103/µl), packed cell volume (PCV, %),